KR101340674B1 - Method for Depositing Tungsten Films Having Low Resistivity for Gapfill Applications - Google Patents

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Abstract

기판상에 갭 또는 리세스 형상물을 채우는 필링(filling) 방법이 제공된다. The filling (filling) method of filling a gap or a recess-like materials on a substrate is provided. 다양한 실시예에 따르면, 이 방법은 형상물을 부분적으로 채우는 텅스텐 벌크 증착을 포함하며, 증착된 텅스텐의 상부 부분을 제거하는 단계가 이어진다. According to various embodiments, the method includes depositing a tungsten bulk fill the material of the part, followed by a step of removing an upper part of the deposited tungsten. 특정한 실시예에서, 활성화된 플루오르 화학종에 기판을 노출함으로써 상부 부분이 제거된다. In a particular embodiment, the top portion is removed by exposing the substrate to the active fluoro species. 증착된 텅스텐 그레인의 뾰족하고 돌출된 피크를 선택적으로 제거함으로써, 제거 동작은 형상물의 측벽을 따라 텅스텐을 연마한다. By selective removal of a sharp, protruding peaks of the as-deposited tungsten grain, removing operation will polish the tungsten along the side walls of the shaped material. 다중 증착-제거 사이클이 사용되어 형상물을 폐쇄한다. Multiple deposition-removal cycle is used to close the like materials. 채워진 형상물이 CMP 중의 코어링(coring)일 가능성이 적다. Filled with material of the less likely the core ring (coring) of the CMP. 또한 높은 반사율, 저정한 및 작은 거칠기를 가지는 필름을 형성하도록 텅스텐 필름의 반사율을 증가시키는 탑-다운 방법이 제공된다. Also the tower to increase the reflectivity of the tungsten film so as to form a high reflectance, the film has a low roughness and a small set-down is provided a method.

Description

갭필 애플리케이션을 위한 저저항의 텅스텐 필름 증착 방법{Method for Depositing Tungsten Films Having Low Resistivity for Gapfill Applications} Deposition of low resistivity tungsten film, a method for application gaeppil {Method for Depositing Tungsten Films Having Low Resistivity for Gapfill Applications}

본 발명은 화학적 기상 증착(CVD) 기술을 이용한 텅스텐 필름 증착에 관한 것이다. The present invention relates to a tungsten film deposited by the chemical vapor deposition (CVD) technique.

화학적 기상 증착(CVD) 기술을 이용한 텅스텐 필름 증착은 많은 반도체 제조 공정의 주요 부분이다. Tungsten film deposited by the chemical vapor deposition (CVD) technology is a major portion of many semiconductor manufacturing processes. 텅스텐 필름은 수평 배선, 인접한 금속 막 사이의 비아(via), 그리고 실리콘 기판상의 제 1 금속 막 및 장치 사이의 콘택트의 형태로 저저항 전기 연결 장치로 사용될 수 있다. A tungsten film may be used in the form of a contact between the via (via), and the first metal film and the devices on the silicon substrate between the horizontal wire, adjacent metal membrane to the low resistance electrical connections. 일반적인 텅스텐 증착 공정에서, 웨이퍼는 진공 챔버 내의 공정 온도로 가열되고, 이후에 텅스텐 필름의 매우 얇은 부분(이는 시드 또는 핵막으로 기능함)이 증착된다. In a typical tungsten deposition process, the wafer is heated to a process temperature in the vacuum chamber (which functions as a seed layer, which seed or) a very thin portion of the tungsten film is deposited after. 이후에, 텅스텐 필름(벌크 막)의 잔여물이 핵막(nucleation layer)상에 증착된다. Thereafter, the remainder of the tungsten film (bulk layer) is deposited on the seed layer (nucleation layer). 일반적으로, 텅스텐 벌크 막은 성장하는 텅스텐 막(레이어) 상에 수소(H 2 )를 이용하여 텅스텐 헥사플루오라이드(WF 6 )를 감소시킴으로써 형성된다. In general, tungsten with hydrogen (H 2) on the bulk tungsten film (layer) growing film is formed by reducing tungsten hexafluoride (WF 6).

본 발명의 기술적 과제는 높은 반사율, 저 저항성 및 낮은 거칠기를 가지는 필름을 형성하기 위해 텅스텐 필름의 반사율을 증가시키기 위한 방법을 제공하는 것이다. Object of the present invention is to provide a method for increasing the reflectivity of the tungsten film for forming the high-reflectivity film having a low resistivity and low roughness.

기판상의 갭(gap)이나 리세스(recessed) 형상물이 제공된다. The gap (gap) and the recess (recessed) type material on the substrate. 다양한 실시예에 따르면, 본 방법 발명은 형상을 부분적으로 채우도록 텅스텐의 벌크 증착 단계를 포함하고, 증착된 텅스텐의 상부 부분을 제거하는 단계가 뒤이어 수행된다. According to various embodiments, the present invention method is performed followed by the step of, so as to fill a shape partly including a bulk of a tungsten deposition step, and removing the top portion of the deposited tungsten. 특정한 실시예에서, 상부 부분이 활성화된 플루오르 종(fluorine species)에 기판을 노출시킴으로써 제거된다. In a particular embodiment, it is removed by exposing the substrate to the fluorocarbon species (fluorine species) of the upper part is enabled. 증착된 텅스텐 그레인의 뾰족하고 튀어나온 피크 부분들을 선택적으로 제거함으로써, 제거 동작이 형상물의 측벽을 따라 텅스텐을 연마한다. By selectively removing the part from the peak it pointed out in the deposited tungsten grains to remove the abrasive action of tungsten along the side walls of the shaped material. 복수의 증착-제거 사이클이 형상물을 밀폐하는 데 사용될 수 있다. A plurality of deposition-cycle has a removal can be used to seal the shaped material. 채워진 형상물은 CMP 중에 적게 도려내 진다. Filled with material of the bore is less during CMP.

높은 반사율, 저 저항성 및 낮은 거칠기를 가지는 필름을 형성하기 위해 텅스텐 필름의 반사율을 증가시키는 탑-다운(top-down) 방법이 제공된다. Tower to increase the reflectivity of the tungsten film to form a film having a high reflection, low resistance and low roughness-down (top-down) method are provided. 이 방법은 증측된 텅스텐의 상부 부분을 제거하는 단계가 뒤를 이어 수행되는 텅스텐의 벌크 증착 단계를 포함한다. This is a step of removing an upper portion of the jeungcheuk tungsten and a bulk deposition of tungsten is carried out followed by steps. 특정한 실시예에서, 증착된 텅스텐의 상부 부분을 제거하는 단계는 플루오르-함유 플라스마에 이를 노출하는 단계를 포함한다. Further comprising: in a particular embodiment, to remove the upper portion of the deposited tungsten is fluorine - and a step of exposing it to a plasma-containing. 이 방법은 낮은 거칠기 및 높은 반사율을 가지는 저 저항성 텅스텐 벌크 막을 형성한다. This method forms a film bulk low resistivity tungsten having a low roughness and high reflectivity. 고르고 반사율이 높은 텅스텐 막은, 일반적인 저 저항성 텅스텐 필름에 비하여 더 쉽게 광패턴(photopattern) 처리를 할 수 있다. Taking a high reflectivity film of tungsten, it may be the more easily the light pattern (photopattern) treatment as compared to a typical low resistivity tungsten film. 텅스텐 비트 라인을 형성하는 단계가 응용예로 포함된다. The step of forming the tungsten bitlines are included in applications.

소정의 실시예에서, 화학적 기상 증착(chemical vapor deposition)을 포함하는 텅스텐 필름 증착 방법이 제공된다. In some embodiments, there is provided a tungsten film deposition methods including chemical vapor deposition (chemical vapor deposition). 증착된 필름은 예를 들어 NF 3 원거리 플라스마를 사용하여 에치 백(etched back) 된다. The deposited film, for example by using the remote NF 3 plasma is etch-back (etched back). 증착된 필름 표면을 덮는 뾰족한 텅스텐 피크 및 다른 불균일 형상물을 식각함으로써 텅스텐 필름의 거칠기(roughness) 및 반사율이 향상된다. By etching the pointed tungsten peak, and other non-uniform material of the deposited film to cover the surface roughness is improved (roughness) and the reflectance of the tungsten film. 추가로, 동일한 최종 두께의 규칙적으로 증착된 필름 전체에서 반사율이 향상된다. In addition, the reflectance is improved throughout the film deposited in the same final thickness regularly. 거칠기를 감소시키는 (이는 반사율을 높인다) 종전의 방법과 다르게, 이하에서 설명될 방법에서는 반사율 및 거칠기가 동시에 향상된다. To reduce the roughness (which increases the reflectivity) is the reflectance and improving the roughness at the same time different from the conventional method, the methods described below.

위와 같은 본 발명에 따르면 증착된 표면을 덮는 뾰족한 텅스텐 피크 및 다른 불균일 형상물을 식각함으로써 텅스텐 필름의 거칠기(roughness) 및 반사율이 향상된다. According to the invention as above, by etching the tungsten sharp peak, and other non-uniform covering material of the deposition surface is improved roughness (roughness) and the reflectance of the tungsten film. 추가로, 동일한 최종 두께의 규칙적으로 증착된 필름 전체에 걸쳐 반사율이 향상된다. Further, the reflectance is enhanced over the film deposited in the same final thickness regularly. 거칠기를 감소시키는 (이는 반사율을 높인다) 종전의 방법과 다르게, 이하에서 설명될 방법에서는 반사율 및 거칠기가 동시에 향상된다. To reduce the roughness (which increases the reflectivity) is the reflectance and improving the roughness at the same time different from the conventional method, the methods described below.

본 발명이 온전히 이해되고 실질적인 효과를 내기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예(이에 제한되는 것은 아님)를 첨부된 도면을 참조하여, 이하에서 설명한다. To achieve the present invention is fully understood and practical effect, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment (but not limited to) the present invention will be described below.
도 1은 다양한 실시예에 따른 방법의 관련 동작을 나타내는 프로세스(공정) 흐름도이다. 1 is a process (step), the relevant flow chart showing the operation of the method in accordance with various embodiments.
도 2는 다양한 실시예에 따라 식각(에칭) 후에 텅스텐 필름 그레인 구조물의 변화를 나타내는 도면이다. 2 is a view showing a change in the tungsten film grain structure after etching (etching) in accordance with various embodiments.
도 3은 일반적인 CVD 증착에 의해 형성된 필름과 비교하여, 이 명세서에 설명된 방법의 실시예에 의해 형성된 필름에 대한 필름 두께의 함수로 반사율(reflectivity)를 나타내는 그래프이다. 3 is a graph showing the reflectance (reflectivity) as a function of film thickness for a film formed by an embodiment of the methods described herein, as compared with the film formed by the general CVD deposition.
도 4는 일반적인 CVD 증착에 의해 형성된 필름과 비교하여, 이 명세서에 설명된 방법의 실시예에 의해 형성된 필름에 대한 필름 두께의 함수로 저항률(resistivity)을 나타내는 그래프이다. Figure 4 is a graph illustrating resistivity (resistivity) as a function of film thickness for a film formed by an embodiment of the methods described herein, as compared with the film formed by the general CVD deposition.
도 5는 다양한 실시예에 따른 방법의 관련 동작을 나타내는 공정 흐름도이다. Figure 5 is a process flow diagram showing a related operation of a method in accordance with various embodiments.
도 6은 단일 단계 CVD 방법 및 심(seam) 형성에 의해 발생할 수 있는 후속 CMP 코어링(coring)을 이용한 텅스텐 채움(fill)을 나타내는 도면이다. 6 is a view showing a subsequent CMP coring filled with tungsten (coring) (fill) that can be caused by a single step method and a CVD seam (seam) form.
도 7A 및 도 7B는 특정한 실시예에 따른 방법에서 다양한 스테이지에서 형상물의 채움을 나타내는 도면이다. 7A and 7B are a view showing the material of the fill at various stages in the process according to specific embodiments.
도 8은 다양한 실시예에 따른 방법의 관련 동작을 나타내는 공정 흐름도이다. Figure 8 is a process flow diagram showing a related operation of a method in accordance with various embodiments.
도 9는 부분적으로 채워진 형상물의 프로파일을 특성화하는 방법을 나타내는 도면이다. 9 is a view illustrating a method for characterizing the material of the profiles partially filled.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 텅스텐 증착 공정을 수행하는 적합한 프로세싱 시스템을 나타내는 블록도이다. 10 is a block diagram showing a processing system suitable for performing a tungsten deposition process according to an embodiment of the invention.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 텅스텐 증착 및 에치-백 공정을 수행하는 데 적합한 챔버의 구성요소를 나타내는 도면이다. 11 is a tungsten deposition and etch, in accordance with an embodiment of the present invention is a diagram showing the components of the chamber suitable to perform the back process.

도입 Introduced

다음의 상세한 설명에서, 수많은 특정 세부사항이 본 발명의 전체적인 이해를 위해 설정되며, 이는 텅스텐 박막을 형성하는 것을 포함한다. In the following detailed description, and set for a thorough understanding of the present invention a number of specific details are set forth, which includes forming a tungsten thin film. 이 명세서에 논의되고 도시된 특정한 방법 및 구조물의 변경예, 적용예 또는 변형예가 본 발명의 범위에 포함되는 것은 본 발명이 속하는 분야의 기술자에게 자명하다. It is a change in the particular methods and structures discussed and illustrated in this specification, for example, applications or modifications within the scope of the invention is apparent to those skilled in the art to which this invention belongs.

본 발명의 실시예는 저 저항 및 작은 거칠기를 가지는 텅스텐 막을 증착하는 단계를 포함한다. Embodiment of the invention includes the step of depositing tungsten film having a low resistance and less roughness. 이전 공정에서, 텅스텐 필름의 저항 및 거칠기가 서로 역의 관계를 가졌다. In the previous steps, a resistance and roughness of the tungsten film had an inverse relationship to each other. 즉 저항을 낮추면 반대로 거칠기가 증가하였다. I.e. to lower the resistance opposed to the increased roughness. 결과적으로, 필름 두께에 대한 거칠기의 퍼센트 제곱 평균(percentage RMS)이 500 옹스트롬 또는 그 이상의 저 저항성 텅스텐 필름에 대해 10%를 초과할 수 있다. As a result, the percent of the square of the roughness to the film thickness average (RMS percentage) can be greater than 10% for a 500 angstrom or more low resistivity tungsten film. 필름의 거칠기(roughness)를 낮추는 것은 패턴닝을 포함하는 후속 동작을 더 쉽게 만든다. Lowering the roughness (roughness) of the film makes it easier the subsequent operations, including patterning.

*소정의 실시예에서, 기술된 방법은 또한 반사율이 높은 필름을 제공한다. * In some embodiments, the described method also provides a high reflectance film. 벌크 텅스텐 막을 증착하는 통상적인 프로세스(공정)는 화학적 기상 증착(CVD) 공정에서 텅스텐-함유 프리커서(선구 물질)의 수소 제거와 관련된다. A conventional process (step) for depositing bulk tungsten film is chemical vapor deposition (CVD) of tungsten in the process - relates to the removal of the hydrogen-containing precursor (precursor). 통상적인 수소 제거 CVD에 의해 성장된 1000 옹스트롬 필름의 반사율은 110%이거나 실리콘 표면의 반사율에 비해 작다. Reflectance of a 1000 angstrom film grown by a conventional CVD hydrogen removal is 110% or smaller than the reflectance of the silicon surface. 그러나 소정의 응용예에서, 훨씬 큰 반사율을 가지는 텅스텐 필름이 필요하다. However, in certain applications, the tungsten film is needed having a much higher reflectance. 예를 들어, 낮은 반사율 및 큰 거칠기를 가지는 텅스텐 필름은, 예를 들어 비트 라인 또는 다른 구조물을 형성하기 위한 텅스텐의 광 패턴닝(photopatterning)을 더 어렵게 한다. For example, a tungsten film having a low reflectance and large roughness is, for example, more difficult for the light patterning (photopatterning) of tungsten for forming a bit line or other structure. 교번 수소 가스 펄스(alternating nitrogen gas pulse)의 존재하의 텅스텐의 CVD 증착을 포함하는 저 저항의 반사형 텅스텐 필름의 증착 방법이 미국 특허 출원 제12/202,126호(제목 "Method For Reducing Tungsten Roughness And Improving Reflectivity," 2008. 8. 29 출원)에 게시된다. Alternatively hydrogen gas pulses (alternating nitrogen gas pulse) deposition method is U.S. Patent Application No. 12/202 126 No. (title "Method For Reducing Tungsten Roughness of the reflective tungsten film having a low resistance containing the CVD deposition of tungsten in the presence And the Improving Reflectivity "it is published in 2008. 8. 29 pending). 이는 이 명세서에 참조문헌으로 포함된다. Which it is incorporated in this specification by reference. 거칠기를 감소시키고, 반사율을 향상하거나, 저항을 감소시키기 위한 다른 종래 기술은 공정 화학(process chemistry)의 변경과 관련된다. Reduce the roughness and to improve the reflectance, or other conventional technique for reducing the resistance is related to the change in the chemical process (process chemistry). 그러나 소정의 응용예에서, 질소의 부가 또는 그 외의 공정 화학에 대한 변경이 바람직할 수 있다. However, in certain applications, there is a change to the addition or other chemical process of nitrogen may be preferred.

소정의 실시예에서, 이 명세서에 제공된 방법은 기판상에, 화학적 기상 증착을 통해 텅스텐 막을 벌크 증착하는 단계를 포함하며, 증착된 벌크 막의 상부 부분에 에치-백(etch-back) 공정이 이어진다. In some embodiments, the method provided in this specification are on a substrate, comprising a bulk deposition of tungsten films via chemical vapor deposition, etch the deposited bulk film upper part-back (etch-back) continues the process. 최종 텅스텐 필름은 통상적인 대형 그레인(grain) 텅스텐 CVD 공정에 의해 증착된 필름에 비하여 저항을 가지나, 훨씬 큰 반사율와 작은 거칠기를 가진다. Final tungsten film conventional large grained (grain) gajina resistance compared to the film deposited by the CVD tungsten process, and has a much greater bansayulwa small roughness.

도 1은 본 발명의 소정의 실시예에 따른 프로세스(공정)를 나타낸다. Figure 1 shows a process (step) according to some embodiments of the present invention. 이 공정은 기판상에 텅스텐 핵막(nucleation layer)을 증착함으로써 시작된다.(블록 101) 일반적으로, 핵막은 그 상부에 벌크 물질을 형성하는 후속 공정을 용이하게 하는 얇고 균일한 막이다. The process begins by depositing a tungsten seed layer (nucleation layer) on the substrate. In (Block 101) In general, nuclear membrane is a thin and uniform film to facilitate the subsequent step of forming a bulk material in its upper portion. 소정의 실시예에서, 핵막은 PNL(pulsed nulceation layer) 기술을 사용하여 증착된다. In some embodiments, the seed layer is deposited using a (pulsed nulceation layer) PNL technology. PNL 기술에서, 환원제(reducting agent), 퍼지 가스 및 텅스텐-함유 선구 물질(precursor)의 펄스가 연속적으로 반응 챔버로/부터 주입 및 제거된다. In PNL technique, a reducing agent (reducting agent), a purge gas and a tungsten-containing precursor pulses (precursor) is continuous reaction chamber to / from the injection and removal. 원하는 두께가 얻어질 때까지 공정이 주기적인 방식으로 반복된다. The desired thickness is the process repeated with a periodic manner until it is obtained. PNL은 반도체 기판상의 반응을 위해 반응물질을 연속적으로 부가하는 주기적 공정을 광범위하게 구현한다. PNL is widely implemented to periodically step of sequentially adding the reactants to the reaction on the semiconductor substrate.

PNL 기술은 특히 작은 형상물 내의 저저항 필름의 증착을 위해 사용될 수 있다. PNL techniques can be used for the deposition of a low-resistance film in a particularly small type material. 형상물이 작아질 수록, 텅스텐(W) 콘택트 또는 라인 저항이 더 얇은 W 필름 내의 스캐터링 효과에 의해 증가한다. Is increased by the scattering effect in the material of higher quality is small, and tungsten (W) or a contact line resistance is thinner W film. 유효한 텅스텐 증착 공정은 텅스텐 핵막을 요하나, 이러한 막은 일반적으로 벌크 텅스텐 막보다 더 높은 전기 저항을 가진다. Available tungsten deposition process is one requiring a tungsten seed layer, has a higher electrical resistance than the bulk tungsten film in this film it is generally. 저 저항 텅스텐 필름은 집적 회로 디자인의 전력 손실과 과열을 최소화한다. Low resistance tungsten film was to minimize power loss and overheating of the integrated circuit design.

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Figure 112012076361842-pat00002
bulk이므로, 핵막의 두께는 전체 저항을 가능한 작게 유지하기 위해 최소화되어야 한다. Since the bulk, the thickness of the seed layer should be minimized to keep the total resistance as small as possible. 텅스텐 핵막은 또한 고품질 벌크 증착을 지원하기 위해 하부 기판을 완전히 덮을 만큼 충분히 두꺼워야 한다. Tungsten seed layer should also be sufficiently thick enough to completely cover the underlying substrate to support high quality bulk deposition.

저 저항을 가지며, 저 저항 텅스텐 벌크 막의 증착을 지원하는 텅스텐 핵막을 증착하기 위한 PNL 기술은 미국 특허 출원 제12/030,645호, 제11/951,236호, 및 제061,078호에 게시되며, 이 명세서에 참조문헌으로 포함된다. Has a low resistance, PNL techniques for depositing a tungsten seed layer that supports the low-resistance tungsten bulk layer deposition is published in U.S. Patent Application No. 12/030 645, 1 - 11/951 236 number, and a 061 078 number, the reference in this specification hereby incorporated by reference. PNL 타입 공정에 관한 추가적인 내용은 미국 특허, 제6,635,965호, 제6,844,258호, 제7,005,372호 및 제7,141,494호 및 미국 특허 출원 제11/265,531호에서 찾아볼 수 있으며, 이 역시 본 명세서에 참조문헌으로 포함된다. Additional information about the PNL type of process can be found in U.S. Pat, No. 6,635,965, 1 - 6844258, 1 - 7,005,372 and No. 7,141,494 and U.S. Patent Application No. 11/265 531 call, it is also incorporated herein by reference. do. 특정한 실시예에서, 저 저항 처리 동작은 텅스텐 핵막 증착 중에 또는 그 후에 수행된다. In a particular embodiment, the low-resistance treatment operation is performed during a tungsten seed layer deposition or thereafter. 이 명세서에 설명된 방법은 텅스텐 핵막 증착에 관한 특정한 방법에 제한되는 것은 아니나, PNL, ALD(atomic layer deposition), CVD 및 그 외의 방법을 포함하는 방법에 의해 형성된 텅스텐 핵막상의 벌크 텅스텐 필름 증착을 포함한다. The methods described herein include, but are not limited to a specific method of the tungsten seed layer deposition, comprising a bulk tungsten film deposited on a tungsten seed layer is formed by a process comprising the PNL, ALD (atomic layer deposition), CVD, and other methods do.

도 1을 참조하면, 텅스텐 핵막이 증착된 후에, 다른 바람직한 처리가 수행되고, T1 두께의 벌크 텅스텐 막이 핵막 상에 증착된다. 1, after a tungsten seed layer is deposited, a further preferred process is carried out, and the thickness T1 of the bulk tungsten film is deposited on the seed layer. (블록 103). (Block 103). 에치(식각) 동작 중에 제거될 막의 일부 차지하도록 T1 두께는 전형적으로 바람직한 전체 두께 Td보다 크다. Etch (etch) the film thickness T1 so as to occupy a part to be removed during operation is typically larger than the desired total thickness Td. 소정의 실시예에서, 벌크 증착은 텅스텐을 증착하기 위해 텅스텐-함유 선구 물질이 수소에 의해 제거되는 CVD(chemical vapor depisition, 화학적 기상 증착)을 포함한다. In some embodiments, the bulk deposition of tungsten for depositing tungsten comprises a CVD (chemical vapor depisition, chemical vapor deposition) is removed by the hydrogen-containing precursor material. 텅스텐 헥사플루오라이드(WF6)가 종종 사용되나, 공정이 WC16을 포함하는 다른 텅스텐 선구 물질을 이용하여 수행될 수 있다. Tungsten hexafluoride (WF6), but is often used, the process can be performed using a different tungsten precursor containing WC16. 그러나 이에 제한되는 것은 아니다. However, it is not limited thereto. 또한, 수소가 벌크 텅스텐 막의 CVD 증착시 환원제로 사용되는 것이 일반적이나, 실란(silane)을 포함하는 다른 환원제가 수소에 더하여 또는 이를 대신하여 사용될 수 있으며 이는 본 발명의 범위를 벗어나는 것이 아니다. Further, hydrogen may be used in place of the other reducing agent is in addition to hydrogen, or it comprises the bulk tungsten film and is common when the reducing agent used in the CVD deposited, silane (silane), and this is not beyond the scope of this invention. 다른 실시예에서, W(CO)6는 환원제를 이용하여 또는 환원제 없이도 사용될 수 있다. In another embodiment, W (CO) 6 may be used without the need for using a reducing agent or a reducing agent. 위에 설명된 PNL 공정와 다르게, CVD 기술에서, WF 6 및 H 2 또는 다른 반응물이 반응 챔버에 동시에 삽입된다. Alternatively the PNL gongjeongwa described above, in the CVD technique, WF 6 and H 2 or other reactant is inserted into the reaction chamber at the same time. 이는 기판 표면상에 텅스텐 필름을 연속하여 형성하는 혼합 반응물 가스의 연속적인 화학 반응을 생성한다. This results in a continuous chemical reaction of the reactant gas mixture to form continuously a tungsten film on the substrate surface.

T1 두께를 가지는 막이 일단 증착되면, 벌크 증착 공정이 중단된다.(블록 105) 이하에서 추가로 설명하는 바와 같이, T1은 원하는 최종 두께(Td)보다 크다. As further described below when the film is once deposited having a thickness T1, the bulk deposition process is stopped (block 105), T1 is greater than the final thickness (Td) desired. 막의 상부 부분이 제거되거나 에치-백 된다. Upper film portion is removed and etch-back is. (블록 107) 일부 실시예에서, 식각 공정은 플라스마 에치를 포함한다. (Block 107) In some embodiments, the etching process including values ​​in plasma. 이는 원거리 플라스마 발생기로부터의 활성화된 화학종(라디칼, 이온 및/또는 고 에너지 분자)을 삽입하는 것을 포함한다. This involves the insertion of the activated chemical species from a remote plasma generator (radicals, ions, and / or high-energy molecule). 소정의 실시예에서, 제거 동작은 플루오르-기반 플라스마 에치(예를 들면 원거리 NF3 플라스마 에치)를 포함한다. In some embodiments, the removing operation is fluorine-based and a plasma etch (e.g. remote NF3 plasma etch). 소정의 실시예에서 동작(103)에서 증착된 막의 약 10%가 제거되나, 에치-백의 범위는 이하에서 추가로 설명된다. Although the film is about 10% is removed from the deposition operation 103. In some embodiments, the etch-back range is described further below.

이후에 플루오르 활성화 화학종(또는 제거 화학(removal chemistry)에 따른 다른 화학종)의 흐름이 차단된다. After the (other chemical species in accordance with the chemistry or removal (removal chemistry)) flow of fluorine active species is blocked. 전형적으로, 에치-백 후의 증착 두께가 원하는 두께인 경우에, 공정이 이 시점에서 완료된다. Typically, the etch-back when the deposition thickness after the desired thickness, the process is completed at this point. 일부 실시예에서, 하나 이상의 추가 증착-제거 사이클이 수행되어 텅스텐 막을 증착한다. In some embodiments, one or more additional deposition-removing cycle is performed to deposit a tungsten film.

위에 설명된 방법은 동일한 두께를 가지는 일반적인 방법에 의해 증착된 필름보다 높은 반사율 및 낮은 거칠기를 가지는 필름을 생성한다. The method described above produces a film having a high reflectance and a low roughness than the film deposited by the conventional method having the same thickness. 예를 들어, 실험에서, 증착된 바와 같은 1940 옹스트롬의 필름의 반사율(가공되지 않은 실리콘 웨이퍼에 비해)가 103%였다. For example, it was in the experiment, (as compared to raw silicon wafer) that has a reflectivity of 1940 Angstroms of the deposited film as 103%. 200 옹스트롬을 제거하기 위해 원거리 NF3 플라스마에 노출된 후에, 반사율은 115%였다. After exposure to a remote NF3 plasma to remove 200 angstroms, the reflectance was 115%. 대조적으로, 에치 백 없이 CVD에 의해 증착된 1720 옹스트롬의 필름은 106%의 반사율을 가진다. In contrast, the etched film of 1720 angstroms deposited by CVD without back has a reflectivity of 106%. 추가로, 에치 텅스텐 필름의 반사율은 동일한 두께의 통상적인 방법으로 증착된 필름보다 낮다(소정의 예에서, 약 20% 더 낮음). In addition, the reflectivity of the etched tungsten film is lower than the film deposited in a conventional manner of the same thickness (in some instances, about 20% lower). 이는 반사율의 증가가 통상적인 방법에서 저항의 증가를 수반하기 때문에 더 현저하다. This is more noticeable because it entails an increase in resistance in the conventional method is increased in reflectivity.

전형적으로, 저 저항은 큰 그레인 성장에 의해 달성되나, 균일성(smoothness) 및 고 반사율은 작은 그레인 증착을 이용하여 얻어진다. Typically, the low-resistance is achieved, but by a large grain growth, uniformity (smoothness) and a high reflectivity is obtained using a small grain deposition. 텅스텐 그레인 성장은 수평 및 수직 방향으로 이루어진다. Tungsten grain growth is performed in the horizontal and vertical directions. 소정의 실시예에서, 이 명세서에 설명된 방법은 벌크 증착 공정에서 대형 그레인 텅스텐을 성장시키는 것을 포함한다. In some embodiments, the methods described herein include those for growing large grain tungsten in a bulk deposition process. 증착 후에, 수직 방향의 그레인 성장부가 선택적으로 식각(에치)된다. After deposition, the vertical grain growth portion is selectively etched (etch) the. 식각 후에는 큰 수형 방향의 성장부만이 남으며, 이는 저 저항을 제공하나, 반사율이 증가하고 거칠기가 현저히 감소한다. After etching is nameumyeo only the growth of the larger male part direction, which increases a reflectance provides a low resistance and roughness is significantly reduced. 이는 도 2에 도시되며, 플루오르-기반 원거리 식각 전에(201) 그리고 후에(203) 텅스텐 막을 모습을 나타낸다. This is also shown in Figure 2, the fluorine-represents the 201 and after 203 the tungsten film form before the far-based etching. 식별기호(203)에 도시된 막은 식별기호(201)에 도시된 막의 약 90%이다. The film illustrated in the film identifier 201 shown on the identifier 203 is about 90%. 식각 전에, 피크(205)와 같은 뾰족한 피크가 존재한다. Before the etching, a sharp peak such as peak 205 is present. 이러한 피크는 후속 리소그래피 패턴화 공정에서 문제를 일으킨다. This peak causes a problem in a subsequent lithographic patterning process. 그러나 식각 후에 그레인 프로파일이 더 평평해지고 이는 표면의 반사성을 증가시킨다. But after etching becomes grain profile it is flatter which increases the reflectivity of the surface.

이러한 식각 공정은 도 2에 도시된 바와 같은 식각되지 않은 막(201)에 비하여 표면의 반사성이 더 좋을 뿐 아니라, 저항 및 거칠기도 비교가능한 두께를 가진 막에 비해 향상된다. This etching process is improved compared with the film with the possible addition to the reflectivity of the surface better than the non-etching film 201, a resistance and roughness compared thickness as shown in Fig. 도 3은 통상적인 방법(표시된 두께로의 CVD 증착)에 의해 증착된 바와 같은 다양한 두께의 필름 및 본 발명(1940 옹스트롬의 CVD 증착 + 표시된 두께로의 에치 백)의 실시예에 의해 증착된 필름에 대한 반사율(reflectivity)를 나타내는 그래프이다. Figure 3 is a film deposited by the embodiments of the various (etch-back to the 1940 Angstroms CVD deposited + indicated thickness) film thickness and the invention as-deposited by a conventional method (CVD deposition of the indicated thickness) of a graph showing the reflectance (reflectivity). 대략적인 추세선(rough trendline)(301, 303)은 통상적인 증착, 및 증착 + 에치-백 각각에 대한 두께의 함수로 반사율을 나타낸다. Approximate trend lines (rough trendline) (301, 303) is a conventional vapor deposition, and evaporation + etch-shows the reflectance as a function of the thickness of the back, respectively. 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 조금 식각된 부분(305)에서 약 200 옹스트롬 식각된 부분으로 갈수록 통상적인 막에 비하여, 반사율이 빠르게 증가한다. As can be seen from the Figure, toward the etched portions of about 200 angstroms in a little etched portion 305 compared with the conventional film, the reflectivity increases rapidly. 반사율의 증가는 필름이 더 식각될 수록 균일해진다. Increase in the reflectance becomes more uniform film is further etched. 최대 영향 구간(307)은 반사율의 최대 향상을 나타내는 식각 동작에서 제거된 두께의 범위를 나타낸다. Maximum impact region 307 shows a range of the thickness removed in the etching operation that represents the maximum increase in reflectivity. 이는 증착된 필름 두께의 약 10%에 대응한다. This corresponds to about 10% of the deposited film thickness. 따라서, 소정의 실시예에서, 최종 필름 두께는 약 75-95% 사이이고, 더 구체적으로는 증착된 필름 두께의 80-95%이다. Thus, in some embodiments, the final thickness of the film is between about 75-95%, more specifically a 80-95% of the deposited film thickness. 구체적인 이론에 의해 뒷받침된 것은 아니라, 최대 영향 구간의 에치-백은 제거될 증착된 필름의 피크에 대응한다. As it is backed by a specific theory, the etch of the maximum effect interval-back corresponds to the peak of the deposited film is removed. 탑-다운(top-down) 식각 동작은 선택적으로 피크를 제거한다. Top-Down (top-down) operation is etched selectively to remove the peak. 왜냐하면 증착된 필름의 피크와 인접한 표면 영역이 더 많이 존재하기 때문이다. Because they are present more, the peak and the adjacent surface region of the deposited film. 하부 영역이 식각되기 전에 식각 공정을 멈춤으로써, 피크만 제거되고, 이는 그레인의 수평 방향 성장이 변하지 않도록 한다. By stopping the etching process before the lower region is etched, to remove only the peak is, which prevent the horizontal direction of the grain growth change. 그러나, 설명한 바와 같이, 저항은 식각 전에 동일한 막과 비교할 때 식각 공정 뒤에 예기치 않게 더 낮아짐을 알 수 있다. However, resistance can be seen more unexpectedly lowered after the etching process as compared to the same film prior to etching as described above. 특정한 이론에 의해 뒷받침되지는 않았으나, 이러한 예기치 않은 효과는 식각 동작 후에 덜 형성된 그레인 바운더리에 의한 것일 수 있다. Although not supported by a particular theory, this unexpected effect may be due to less grain boundary formed after the etching operation. 이하에서 추가로 설명하는 바와 같이, 소정의 실시예에서, 소정의 식각 동작 공정 조건을 이용하여 저항을 더 향상시킬 수(낮출 수) 있다. As will be described further below, and in some embodiments, it can further increase the resistance by using a predetermined etching process operating conditions (lower).

제거 동작은 증착된 필름의 상부 부분을 제거하는 데 사용할 수 있는 물리적 또는 화학적 제거 동작일 수 있다. Removal operation may be a physical or chemical removal operations that may be used to remove the top portion of the deposited film. 사용될 수 있는 식각 화합물은 크세논 디플루오라이드, 분자 플루오르 및 니트로겐 트리플루오라이드를 사용하는 것을 포함하는 플루오르-함유 식각 화합물을 포함한다. Etching compounds which may be used is a fluorinated, which comprises using xenon difluoride, molecular fluorine and nitrogen trifluoride-containing etching compound. 브롬 및 염소 함유 화합물은 니트로겐 트리클로라이드, 분자 염소, 및 분자 브롬을 포함한다. Bromine and chlorine-containing compounds include nitrogen trichloride, molecular chlorine, and molecular bromine. 소정의 실시예에서, 식각(에치)은 플라스마 식각일 수 있다. In some embodiments, the etching (etch) may be a plasma etch. 플라스마는 챔버내에서 또는 챔버와 떨어진 곳에서 발생할 수 있다. Plasma can be generated from within and away from the chamber or chambers. 특정한 실시예에서, NF3는 원거리 플라스마 발생기로 입력된다. In a particular embodiment, NF3 is input to the remote plasma generator. 활성화된 화학종(원자 플루오르 포함)이 원거리 플라스마 발생기 내에서 발생되고 화학적 식각을 위해 챔버로 흘러들어간다. The activated chemical species (including fluorine atom) flows into the chamber for being generated in the remote plasma generator and chemical etching.

식각 압력은 필름 저항에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌으며, 압력이 높을 수록 저항이 낮아진다. Etching pressure have been found to affect the resistive film, the lower the higher the pressure resistance. 이러한 효과는 도 4에 도시되며, 다양한 두께의 저항을 나타내는 그래프를 표현한다. This effect is illustrated in Figure 4, which represents a graph of the resistance of various thicknesses. 필름이 통상적인 직접 CVD 증착을 이용하여 증착되고(사각형), 필름이 1940 옹스트롬으로 증착되며 표시된 두께로 식각되었다(다이몬드). Is deposited by a conventional film directly using the CVD deposited (square), the film is deposited to 1940 angstroms has been shown to etch the thickness (Diamond). 그래프는 증착 및 식각에 의해 형성된 다양한 두께의 필름에 대해 원거리 플라스마 발생기로 삽입되는 NF3의 부분압력을 나타낸다. The graph shows the partial pressure of NF3 is inserted into the remote plasma generator to the film of varying thickness is formed by deposition and etching. 곡선(401)은 낮은 NF3 부분압력(0.17 및 0.24 토르(Torr))을 이용하여 증착된 필름에 대한 두께의 함수로 저항을 나타내는 대략적인 추세선이고, 곡선(403)은 높은 NF3 부분 압력(1 토르)을 이용하여 증착된 필름에 대한 두께의 함수로 저항을 나타내는 대략적인 추세선(trendline)이다. Curve 401 is the approximate trend lines showing the resistance as a function of the thickness of the deposited film using a low NF3 partial pressure (0.17 and 0.24 Torr (Torr)), the curve 403 is high NF3 partial pressure (1 Torr ) is an approximate trendline (trendline) indicates the resistance as a function of the thickness of the deposited film using a. 높은 부분 압력은 필름의 저항을 더 낮추는 결과를 초래한다. High partial pressure results in a result to lower the resistance of the film. 저항의 개선은 또한 포인트(405)와 포인트(407)의 비교로 알 수 있으며, 통상적으로 증착된 필름 및 고압 NF3 식각 필름 각각의 반사율(reflectivity)를 나타내며, 이들 양쪽의 필름의 두께는 약 930 옹스트롬이다. Improvement of resistance is also indicated by a comparison of points 405 and point 407, the conventional deposited film and shows a high-pressure NF3 etching film, each of the reflectance (reflectivity), the thickness of the film of these sides is about 930 angstroms to be. 통상적으로 증착된 필름은 거의 19 마이크로-옴-센티미터의 저항을 가지나, 고압 NF3 필름은 16 마이크로-옴-센티미터 이하의 저항을 가진다(20% 이상의 개선). Typically the film deposited is substantially 19 micro-ohm-cm of the gajina resistance, high-pressure NF3 film 16. The micro-has a resistance of less than cm (20% improvement or more) ohms.

소정의 실시예에서, 원거리 플라스마 발생기로 삽입된 식각제(etchant)의 부분 압력이 0.5 토르 이상이며, 80 토르만큼 높다. In some embodiments, the partial pressure of the etchant (etchant) inserted into the remote plasma generator is not less than 0.5 Torr, as high as 80 torr. 특정한 실시예에서, 식각액의 부분 압력은 원거리 플라스마 발생기 또는 증착 챔버로 흘러들어가는 때에 약 1 토르이다. In a particular embodiment, the partial pressure of the etching solution is about 1 torr when flowing into the remote plasma generator or a deposition chamber.

통상적으로 증착된 필름의 저항을 비교 가능한 두께의 식각된 필름의 저항과 (예, 약 400 옹스트롬 및 약 900 옹스트롬) 비교하면, 식각된 필름의 저항은 통상적으로 증착된 필름의 저항보다 작다. Typically the etching of the film thickness can compare the resistance of the film deposited by the resistance comparison (for example, about 400 angstroms and about 900 angstroms), the resistance of the etched film is smaller than the resistance of the conventional deposited film. 통상적으로 증착된 필름에 대한 고유량(high flow)(높은 부분 압력) 식각제와 저유량(낮은 부분 압력) 식각제 모두에 대해 저항이 개선된다. High flow rate for the conventional deposited film (high flow) (high partial pressure), the resistance is improved for both etching the etchant and low flow rate (low partial pressure). 이는 다음의 테이블에 도시된다. This is shown in the following table.

공정 fair 증착된 그대로의 두께(옹스트롬) The thickness of the as-deposited (Angstroms) 최종 두께(옹스트롬) The final thickness (Angstroms) 증착된 그대로의 저항(마이크로-옴-센티미터) Resistance of the as-deposited as (micro-ohm-cm) 최종 저항(마이크로-옴-센티미터) The final resistance (micro-ohm-cm)
통상적인 방법 Conventional methods 1720 1720 1720 1720 15.5 15.5 15.5 15.5
Dep-Low NF3 식각 Dep-Low NF3 etch 1940 1940 1740 1740 15 15 15 15
통상적인 방법(추세선으로부터 예측됨) Conventional methods (as predicted from the trend line) 1350 1350 1350 1350 17 17 17 17
Dep-High NF3 식각 Dep-High NF3 etch 1940 1940 1350 1350 15 15 14.3 14.3

통상적인 증착에서, 저항과 두께 사이의 역 관계가 존재한다. In a typical vapor deposition, there is an inverse relationship between the resistance and thickness. 저항은 두께 증가에 따라 감소한다. Resistance decreases with increasing thickness. 그러나, 이 명세서에 게시된 방법을 이용하여, 저 저항 박막을 얻는 것이 가능하다. However, using the method published in this specification, it is possible to obtain a low resistance film. 이러한 공정은 다양한 실시예에 따라 범위가 정해지는, 100옹스트롬에서 1000옹스트롬까지의 최종 박막 두께를 가진, 저저항의 박막을 증착하는데 사용할 수 있다. This process can be used to deposit the thin film of low resistance that is, having a final film thickness of from 100 angstroms to 1000 angstroms delimited in accordance with various embodiments. 박막에 대하여, 최종 필름 두께는 증착된 필름(증착된 그대로의 필름)의 10%-90% 사이이며, 증착된 필름의 90%가 제거되어 저저항 박막을 형성할 수 있다. With respect to the thin film, the final film thickness is between 10% and 90% of the deposited film (a film of the deposited AS), 90% of the deposited film is removed to form a low resistance film.

화학적 식각에 더하여, 스퍼터렁(예, 아르곤을 이용)에 의해 또는 터치 CMP와 같은 매우 부드러운 화학적 기계적 연마(CMP:chemical mechanical planarization) 방법에 의해 상부 부분이 제거될 수 있다. In addition to chemical etching, sputter rung (e. G., Using argon) to very smooth, such as chemical mechanical polishing or CMP touch by: may be the top portion is removed by (chemical mechanical planarization CMP) method.

다른 실시예에서, 식각 공정이 이루어지는 동안 챔버가 동시에 세정된다. In another embodiment, the etching process is made while the chamber is cleaned at the same time. 플루오르-기반 식각제를 챔버로 삽입함으로써, 증착된 텅스텐 막이 식각되는 중에, 챔버의 내부 부분에 증착된 텅스텐이 제거될 수 있다. Fluorine-based etchant by inserting into the chamber, while the as-deposited tungsten film is etched, the tungsten deposited on the inside of the chamber can be removed. 식각 중에 동시에 챔버를 세정함으로써, 독립 챔버 세정 동작의 필요성이 줄어들거나 없어진다. At the same time it clean the chamber during the etch, reducing the need of an independent chamber cleaning operation or eliminated.

이 명세서에 게시된 프로세스(공정)의 응용예는 비트라인 구조물, 트렌치 라인 및 비아 구조물을 형성하는 단계를 포함한다. Application example of a process (step) posted in this specification and forming a bit line structure, the trench and via structure line. 다양한 실시예에 따르면, 증착물이 블랭킷(blanket) 또는 패턴닝 된 웨어퍼 상에 존재할 수 있다. According to various embodiments, the deposition material may be on the blanket (blanket) or patterning a wear buffer. 예를 들어, 비트 라인 공정은 전형적으로 텅스텐으로 이루어진 평평한 필름의 증착을 포함하나, 트렌치 라인 및 비아 응용예는 패턴닝 된 웨이퍼 상의 텅스텐 증착을 포함한다. For example, the bit line process typically includes the deposition of a flat film made of tungsten, the trench line and via applications is tungsten deposition on the patterned wafer. 도 5는 다중 증착 사이클 및 다중 증착-식각 사이클을 사용하는 이 명세서에 기술된 공정의 실시예의 동작을 나타내는 공정 흐름도이다. 5 is a multiple deposition cycles and multi-deposition - a process flow diagram showing the operation of an embodiment of the process described herein using an etch cycle. 핵막은 도 1에 관하여 위에 섦령한 바와 같이 증착될 수 있다. Seed layer can be deposited as described above with respect to FIG. 1 seomryeong. (블록 501) 트렌치와 같은 리세스 형상물에서, PNL 또는 그 외의 기술이 핵막을 콘포말하게 증착하는데 사용된다. In the recess-like materials, such as (block 501), the trench, is used for the PNL or other technique to deposit a seed layer cones foam. 핵막 상의 텅스텐의 벌크 증착이 이후에 수행되어 형상물을 채운다. Bulk deposition of tungsten on the nuclear membrane is performed after the fill type material. (블록 503) 벌크 증착은 두께(T1)에서 정지된다.(블록 505) T1은 막의 바람직한 두께보다 작다. (Block 503), bulk deposition is stopped at the thickness (T1). (Block 505) T1 is smaller than the film thickness desired. 이 공정에서, T1은 형상물이 부분적으로만 채워지는 두께이다. In this step, T1 is a shape material is only partially filled thickness. 예를 들어, 1 마이크론 형상물(폭)에 대해, T1은 0.5 마이크론보다 작고, 대략 0.5 마이크론이 형상물을 채우는데 필요한 증착 두께이다. For example, for a material of a micron (width), T1 is less than 0.5 microns, and is approximately 0.5 microns is deposited thickness required to fill the shaped material. 형상물을 부분적으로 채우기 위한 벌크 증착 후에, 증착된 막의 상부 부분이 제거된다. After the bulk deposited to fill the material of the part, the upper part of the deposited film is removed. (블록 507). (Block 507). 여기서, 돌출된 피크를 가지는 그레인은 측벽에 수직으로 배열된 것이며, 도 2에 관하여 위에서 설명한 바와 같이 선택적으로 제거될 수 있다. Here, the grain having a projected peak will arranged perpendicularly to the side walls, it can also be selectively removed as described above with respect to the second. 증착에서, 필름 제거는 형상물 전체에서 보통 균일하다. In the deposition, film removal is usually uniform throughout the shaped material. 즉, 대략 동일한 두께의 텅스텐이 형상물 내에서 깊이 제거됨에 따라, 형상물의 상부에 위치한 측벽으로부터 제거된다. That is, and is removed from the side wall in the upper portion of the shaped material according to the depth removed in substantially the same thickness of the tungsten type material. 증착 및 제거 동작은 이후에 선택적으로 한번 이상 반복되어 형상물을 추가로 채운다. Deposition and removal operation is optionally repeated at least once after filled with the material of the additional. 블록(509) 일부 실시예에서, 증착 및 제거 동작을 반복하는 것은 에치-백 텅스텐 상에 바로, 예를 들면 CVD에 의해 벌크 증착하는 것을 포함한다. The block 509, in some embodiments, repeating the deposition and etch-removing operation - involves the right, for example, a bulk deposited by CVD on the back tungsten. 선택적으로, 다른 텅스텐 핵막 또는 그 외의 처리 동작이, 벌크 증착 전에 제거 동작 후에 수행될 수 있다. Alternatively, other tungsten nuclear membrane or other processing operations, can be performed after the removal operation prior to the bulk deposition. 하나 이상의 증착-제거 사이클이 완료되면, 형상물 채우기가 CVD 동작과 같은 증착 동작에 의해 완료된다(블록 511). One or more deposition-cycle when the removal is complete, the material of the filling is completed by the deposition operation, such as the CVD operation (block 511).

소정의 실시예에서, 트렌치 라인이 이 명세서에 기술된 공정에 의해 채워진다. In some embodiments, the trench is filled by the process line described herein. 다른 폭넓은 형상물(가령, 마이크론 또는 서브-마이크론 단위의)과 마찬가지로 트렌치가 포스트-CMP 코어링(post-CMP coring)이기 쉽다. Other material of broad-like (e.g., micron or sub-micron) trench is likely to be post -CMP coring (post-CMP coring). 도 6은 단일 증착(핵막 및 벌크 증착)에 의해 채워진 트렌치 라인(601)을 나타낸다. 6 shows a line trench 601 filled with a single deposit (nuclear envelope and a bulk deposition). 트렌치 라인(601)은 웨이퍼(가령, 옥사이드 막(602)) 내에 패턴닝된다. Trench line 601 is patterning in the wafer (e. G., An oxide film 602). 하나 이상의 필름(605, 607)이 트렌치의 측벽 및/또는 바닥 상에 형성될 수 있다. At least one film (605, 607) may be formed on sidewalls and / or bottom of the trench. 이러한 필름은 접착 막, 배리어 막 등 중 어느 하나를 포함할 수 있다. The film may comprise any one of such as an adhesive film, a barrier film. 박막 물질의 예로는 티타늄, 티타늄 나이트라이드, 탄탈룸, 탄탈룸 나이트라이드, 텅스텐, 텅스텐 나이트라이드, 또는 이들의 조합이 포함된다. Examples of thin film materials include titanium, titanium nitride, tantalum, tantalum nitride, tungsten, tungsten nitride, or combinations thereof. 텅스텐 핵막(도시되지 않음)은 트렌치의 측벽 및 바닥 상에 콘포말하게 증착되어 벌크 텅스텐의 형성을 용이하게 할 수 있다. Tungsten seed layer (not shown) may be deposited to cone foam on the sidewalls and bottom of the trench facilitate the formation of the bulk tungsten. 분명한 것은, 도면은 표현을 위한 것이며 계측을 위한 것이 아니다. Obviously, the drawings are for the representation and not for the measurement. 예를 들어, 트렌치 폭은 약 수 마이크론 또는 수십 마이크론일 수 있으며, 핵막은 약 수십 옹스트롬이다. For example, the trench width may be about a few microns or tens of microns, seed layer is about several tens of angstroms.

CVD 공정에 의해 증착된 텅스텐 그레인(603)이 크고 불균일하다. The tungsten grain 603 deposited by a CVD process, it is large and uneven. 위에 설명한 바와 같이, 큰 그레인이 형성된 텅스텐 필름은 텅스텐 필름 저항을 감소시킨다. As described above, the tungsten film is large grains formed is reduced tungsten film resistors. 텅스텐 필 스텝 커버리지(fill step coverage)가 뛰어나나, 코어(coreing)과 같은 포스트-CMP 이슈가 발생할 수 있다. Tungsten and excellent step coverage is required (fill step coverage), it can cause issues such as post -CMP core (coreing). 텅스텐 그레인은 불균일하고 뾰족한 모양으로 성장할 수 있다. Tungsten grains can grow and pointed to the uneven shape. 이의 예는 식별기호(609)에 도시되며, 심(seam, 611)과 같은 심의 형성으로 이어진다. Examples thereof are shown in the subfield 609, it leads to a deliberate formation, such as seam (seam, 611). CMP 후에 채워진 트렌치가 식별기호(603)에 도시된다. The filled trench after CMP is shown in the identifier 603. The 형상물의 코어 또는 센터가 심(607)에 의해 표현된 구조물 약화에 의해 홈이 파인다(613). The core or center of the material of the fine grooves by a weakened structure represented by seam 607 (613).

도 7A 및 7B는 소정의 실시예에 따른 채우기(fill) 공정의 다양한 단계 중의 형상물을 나타내는 도면이다. 7A and 7B are views showing the various steps of the material of the filling (fill) the process according to some embodiments. 먼저, 도 7A에서, 채워지지 않은 형상물이 식별기호(701)에 도시된다. First, it is shown in Figure 7A, the unfilled material of the identifier 701. The 리세스(recessed) 형상물은 전형적으로 패턴화된 웨이퍼 상의 많은 리세스 형상물 중 하나의 전형적인 예이며, 제조 공정 중에 형성된 절연 물질이나 다른 막에 형성될 수 있다. A recess (recessed) pattern type material is typically a large recess One typical example of the material of the wafer on the screen, it can be formed in the insulating material or any other films formed during manufacturing processes. 다양한 실시예에 따르면, 형상물이 비아, 트렌치 또는 다른 리세스 형상물일 수 있다. According to various embodiments, it may be a material of the vias, trenches, or other recessed shape material. 위에 표시한 바와 같이, 다양한 필름(도시되지 않음)이 형상물(배리어 막, 접착 막 등 포함)의 측벽 및/또는 바닥을 덮는다. As shown above, (not shown), a variety of films to cover the side walls and / or bottom of the shaped material (including the barrier film, adhesive film or the like). 이전 처리에 따라, 리세스 형상물의 노출된 측벽 및 바닥이 매끄럽고 균일하거나, 불규칙한 것을 포함할 수 있다. Depending on the previous process, the exposed side wall and bottom of recessed material of uniform or smooth, may include irregular. 소정의 실시예에서, 측벽의 표면은 형상물의 바닥의 표면과 다르다. In some embodiments, the surface of the side wall is different from the surface of the bottom of the shaped material. 다양한 실시예에 따르면, 형상물 폭은 10 옹스트롬에서 10 마이크론에 이르고, 구체적으로는 10나노미터에서 1 마이크론에 이를 수 있다. According to various embodiments, the material of width is reached from 10 angstroms to 10 microns, and to be more specific, it can reach 1 micron in 10 nanometers. 예시적인 종횡비(aspect ratio)는 2:1 - 30:1, 2:1 - 10:1, 또는 5:1 - 10:1이다. An exemplary aspect ratio (aspect ratio) is from 2: 1 - 30: 1, 2: 1 to 10: 1, or 5: 1 to 10: 1.

벌크 증착 공정은 형상물을 부분적으로 덮는데 사용된다. The bulk deposition process is used to cover the material of a part. 부분적으로 채워진 형상물이 식별기호(703)에 도시된다. The partially filled type material is shown in the identifier 703. 이러한 공정(프로세스)은 일반적으로 위에 설명한 바와 같이 화학적 기상 증착(CVD:chemical vapor deposition)에 의해 수행된다. This process (process), as generally described above, chemical vapor deposition: it is carried out by (CVD chemical vapor deposition). 소정의 실시예에서, 핵막이 펄스 핵막(PNL:pulsed nucleation layer), 원자 막 증착(ALD:atomic layer depostion) 방법 또는 다른 적합한 방법에 의해 먼저 증착된다. In some embodiments, the seed layer is first deposited by the pulse nuclear membrane:: (atomic layer depostion ALD) method or other suitable method (PNL pulsed nucleation layer), atomic layer deposition. 위에 표시한 바와 같이, 이 막은 T1의 두께로 증착되며, 이는 막(최종적으로 채워진 형상물의 서브-막)의 바람직한 전체 두께보다 크고, 형상물을 채우는데 필요한 두께보다 작다. As indicated above, is deposited to a thickness of the film is T1, which the membrane is greater than the preferred total thickness of the (filled with a material of the final sub-layer), to fill in the material of less than the necessary thickness. 소정의 실시예에서, 두께 T1은 형상물을 차단하는 중심 인터페이스에 불균일한 그레인이 보이지 않을 정도로 작아야한다. In some embodiments, the thickness T1 is small enough to see the variation in a grain-oriented interface to block-like materials. 이러한 바람직하지 않은 효과의 예는 도 6의 식별기호(609)에 도시된다. Examples of such undesired effects are illustrated on the identifier 609 of FIG. 채워진 형상물(703) 내의 증착된 그레인은 상대적으로 크나 불균일한 높이를 가진다. The deposited grain in the filled type material 703 has a relatively keuna uneven height.

이어서, 위에 설명한 바와 같이 막의 상부 부분(top portion)이 제거된다. Then, the top portion (top portion) film is removed as described above. 도 1에 관하여 설명한 바와 같이, 소정의 실시예에서, 화학적 식각이 수행된다. As explained with respect to 1, in some embodiments, the chemical etching is carried out. 또한 위에 설명한 것처럼, 원거리 플라스마 발생기로부터의 활성화된 플루오르 화학종이 사용될 수 있다. It may also be used an active fluorine species from the remote plasma generator, as described above. 전형적으로, 제거 공정은 순수하게 화학적이다. Typically, the removal process is purely chemical. 즉, 이온 폭격 또는 스퍼터링 효과가 존재하지 않는다. In other words, the ion bombardment or sputtering effect exists. 원거리 플라스마 발생은 이점에 있어서 유용한데 왜냐하면 플라스마 발생기 내에 형성된 이온이 재결합할 수 있기 때문이다. Remote plasma generation is due to be useful because the ions formed in the plasma generator recombine according to advantage. 텅스텐과 플루오르(예, WF6)를 포함하는 휘발성 화합물이 형성되어 뿜어진다. The volatile compounds including tungsten and fluorine (for example, WF6) is ejected is formed.

제거 동작은 형상물 측벽을 따라 텅스텐을 연마하고, 이는 뾰족하고 돌출된 텅스텐 피크를 제거한다. Removing action along the side wall material of polishing the tungsten, which removes the sharp, protruding tungsten peak. 제거 후의 결과물은 식별기호(705)에 도시된 바와 같이 부드러운 프로파일을 가지는 텅스텐 막이다. Resulting after the removal is a tungsten film having a smooth profile as shown in the identifier (705). 그레인의 높이가 제거 공정에 의해 감소되나, 그레인 사이즈는 동일하므로 텅스텐 저항이 증가하지 않는다. Although the height of the grain is reduced by the removing process, the grain size is the same, it does not increase the resistance of tungsten.

다른 벌크 막이 이후에 증착된다. It is deposited after the film is different bulk. 형상의 사이즈 및 원하는 그레인 사이즈에 따라, 형상물이 이 시점에 완전히 채워질 수 있으며 CMP를 위해 준비된다. Depending on the size and shape of the desired grain size, material of the completely filled at this point and is ready for CMP. 도 7A 및7B에 나타낸 공정에서, 다중 증착-제거 사이클이 사용된다. In the processes shown in Figs. 7A and 7B, a multi-evaporation-removal cycle is used. 따라서 형상물은 다음의 벌크 증착에 의해 부분적으로만 채워진다. Thus shaped material is only partially filled by the next bulk deposition. 도 7B의 식별기호(707)에 도시된다. It is shown in the identifier 707 of FIG. 7B. 벌크 막이 증착된 두께(T2)는 T1과 동일하거나 다를 수 있다. The bulk film is deposited thickness (T2) may be the same or different from T1. 예를 들어, 소정의 실시예에서, 이전에 증착된 서브-막에 의해 갭(gap)이 더 좁게 성장하기 때문에, 증착된 (그대로의) 벌크 막의 두께가 감소할 수 있다. For example, in some embodiments, a previously deposited sub-gap can (gap) is further growing because the smaller, the bulk thickness of the film reduces the deposition (AS) by a membrane. 위에 설명한 바와 같이, 두께는 형상물이 개방된 상태를 유지하도록 해야한다. As described above, the thickness should be to keep the material of the open state.

방금 증착된 막의 상부 부분이 제거된다(709). Wherein the top portion is removed the just-deposited film (709). 이는 막을 연막하고 다음 증착을 위해 부드러운 표면을 제공한다. This is a smoke screen film and provides a smooth surface for subsequent deposition. 다중 증착-제거 사이클이 이 시점에서 적합한 경우에 수행될 수 있다. There are removed the cycle can be performed if appropriate at this point - multiple deposition. 나타낸 공정에서, 채움 동작(fill)이 최종 벌크 증착에 의해 완료된다. In the illustrated process, the fill operation (fill) is completed by the final bulk deposition. 증착된 막의 양이 상대적으로 작기 때문에, 이러한 벌크 막의 그레인 높이는, 도 6에 도시된 바와 같은 단일 동작에서 증착이 수행되는 경우보다 더 균일하다. Due to the amount of the deposited film is relatively small, it is more uniform than when the deposition is carried out in such a bulk grain layer height, a single operation as illustrated in Fig. 채워진 형상물이 식별기호(711)에 도시된다. The filled-like materials are shown in the subfield 711. 각 측벽으로부터의 그레인 성장이 고르고 심(seam)이 없는 고른 인터페이스를 형성한다. Picking the grain growth from each of the side walls to form a uniform interface with no seam (seam). CMP 공정은 이후에 형상물 상부에 증착된 텅스텐을 제거하는 단계를 수행할 수 있으나, 형상물이 완전히 채워진 상태로 남는다. The CMP process, but can perform the step of removing the tungsten deposited on the material of the upper later, remains the material of the completely filled condition. 다양한 실시예에 따라, 각 제거 동작에서 제거된 물질의 양이 텅스텐 필름의 전체 두께의 약 5%에서 50% 이상에 이르거나, 소정의 경우에는 두께의 80%이다. According to various embodiments, the amount of material removed by each removing operation on said at least 50% at about 5% of the thickness of the tungsten film, or if the predetermined has 80% of the thickness.

각 공정에 의해 그레인 높이가 감소되나, 그레인 사이즈는 동일하게 유지되므로 텅스텐 저항이 증가하지 않는다. But the grain height reduced by the respective processes, the grain size does not increase, because the tungsten resistance remain the same. 소정의 경우에,전자 운송에 기여하는 텅스텐으로 공극(void) 및 심(seam)을 대체함으로써 형상물의 텅스텐 저항이 감소한다. By in some cases, replace the tungsten contributing to the electron transport gap (void), and seam (seam) decreases the resistance of the tungsten type material. 저항은 또한 전자 운송의 방향으로 더 큰 사이즈로 텅스텐 그레인을 형성함으로써 낮아질 수 있다. Resistance can also be lowered by forming the tungsten grains with a larger size in the direction of electron transport. 또한, 소정의 실시예에서, 더 콤팩트한 텅스텐 필름이 얻어지며, 이로써 텅스텐 필름 밀도를 변경하고 CMP 레이트(rate)를 변경할 수 있다. Further, in some embodiments, this becomes more compact tungsten film obtained, thereby making it possible to change the density of the tungsten film and changes the CMP rate (rate).

위에 설명한 바와 같이, 제거 공정 중의 소정의 실시예에서, 텅스텐이 형상물 전체적으로 균일하게 식각된다. As described in the above, certain embodiments of the removal process, for example, a material of tungsten are uniformly etched as a whole. 이를 수행하기 위해, 부분 채움 중에 증착이 제한되어 형상물이 미리 큰 그레인에 의해 닫히거나 차단되지 않도록 한다. To do this, the deposition is part of the fill material of the limit should not be a pre-closed or blocked by the large grains. 추가로, 제거 공정 조건은 제거 동작이 매체 수송(mass-transport) 제한 보다는 반응 제한된 형식으로 수행되도록 한다. Additionally, the removing process conditions are such that removal operation is performed in a reaction medium, rather than a limited form transportation (mass-transport) Limited. 이는 형상물 치수(dimension) 및 공정 설비에 따라 달라지나, 낮은 온도 및 높은 유량(flow rate)이 사용된다. Which passes depending on the material of dimensions (dimension) and the process equipment and are used with low temperature and high flow rate (flow rate). 섭씨 250도에서 450도 사이의 웨이퍼 온도 및 약 750 내지 4000 sccm 사이의 NF3 유량(원거리 플라스마 발생기로)이 사용될 수 있다. NF3 flow rate between wafer temperature and about 750 to 4000 sccm in the range 250 ° C 450 (a remote plasma generator) can be used. 본 발명이 속하는 분야의 기술자는 확산에 의해 반응이 제한되지 않는 조건을 획득하기 위해 이러한 범위를 변경하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다. Skilled in the art to which the invention pertains may be seen that it is possible to change these ranges to obtain a condition that the reaction is not limited by diffusion. 추가로, 화학적 식각 동작(스퍼터링 또는 폭격(bomardment)을 포함하지 않음)은 불균일한 제거(ununiform removal)를 고려한다. Furthermore, (not including sputtering, or bombardment (bomardment)) chemical etching action is considered a non-uniform removal (ununiform removal).

많은 실시예에서, 형상물의 프로파일이 텅스텐 증착 전에 및/또는 텅스텐 증착 후에 균일하므로, 형상물 입구에 현저한 오버행(overhang)이 존재하지 않는다. In many embodiments, because the material of the profile after uniform and / or tungsten deposited before tungsten deposition, significant overhang the material of the inlet (overhang) does not exist. 소정의 실시예에서, 형상물 전체의 평균 두께가 30% 정도만 변한다. In some embodiments, the average thickness of the material of full turns about 30%. 또는 소정의 실시예에서 25%나 10% 변한다. Or changes of 25% or 10% in some embodiments. 이는 형상물 내의 평균 두께를 형상물의 상부에서의 평균 두께와 비교함으로써 특성화될 수 있다. This may be characterized by comparing the average thickness in the material of the average thickness from the upper portion of the shaped material. 형상물의 상부에서의 평균 두께의 의해 표준화된 형상물의 평균 두께가 소정의 실시예에서, 80% - 120% 또는 구체적으로 90% - 110%, 또는 95% - 105%의 범위에 있다. In the average thickness of a standardized type material by an average thickness in the upper part of the material of certain embodiments, 80% - 120%, or particularly 90% - 110% or 95% - in the range of 105%. 소정의 경우에, 소정의 파라미터(예, 두께)의 값이 이러한 위치/영역에서 구체화될 때, 이러한 값은 이러한 위치/영역에서 측정된 여러 값의 평균을 나타낸다. In some cases, a given parameter when the value is specified in such a position / area (for example, thickness), and this value represents the average of several measured at this position / area value. 측정 포인트의 예는 도 8에 도시되며, 이는 기판(803) 내 형상물(801)을 나타내고, 텅스텐 막(805)의 두께의 측정 포인트의 위치가 "포인트 1(Point 1)", "포인트 2(Point 2)", 등으로 표시된다. Examples of the measurement points is shown in Figure 8, which substrate 803 represents the I type material 801, the position of the measuring point of the thickness of the tungsten film 805 "point 1 (Point 1)", "point 2 ( Point 2) ", it is displayed as such. 두께 값은 필드 영역(포인트 1 및 16)에서의 값 또는 이들의 평균값으로 표준화될 수 있다. The thickness value may be normalized to a value or a mean value of the field area (point 1 and 16). 포인트 2-15 또는 이의 하위 세트(subset)가 형상물 내의 두께를 알아니도록 평균화될 수 있다. Points 2-15 or a subset (subset) may be averaged so as to know the thickness in the material of No.

소정의 실시예에서, 기판이 형상물의 상부에 위치한 오버행 또는 오목한(re-entrant) 프로파일을 가지는 경우에, 오목한 프로파일은 벌트 증착 동작 후에도 남아있을 것이다. In the case in some embodiments, the substrate having an overhang or concave (re-entrant) profile in the upper portion of the shaped material, concave profile will remain even after beolteu deposition operation. 이러한 경우에, 형상물의 상부에서 텅스텐을 제거하기 위한 초기 제거 동작이, 이 명세서에 설명된 바와 같은 연속적인 증착-식각 사이클 이전에 수행될 수 있다. In this case, the initial removal action for the removal of tungsten on top of the shaped material, the successive deposition as described in this disclosure may be performed before the etching cycle. 형상물의 상부에 증착된 텅스텐의 선택적 제거에 관해 미국 특허 출원 제 12/535,464호(대리인 번호 NOVLP315/NVLS-3464)에 게시되며, 이는 이 명세서에 참조문헌으로 포함된다. And U.S. Patent Application No. published on 12/535 464 No. (Attorney Docket No. NOVLP315 / NVLS-3464) on top of the selective removal of the deposited tungsten type material, which is incorporated in this specification by reference.

소정의 실시예에서, 여기에 설명된 제거 동작이 그레인 높이의 균일성을 증진하고 부분적으로 채워진 형상물의 거칠기를 감소시키면서 동시에 이전에 채워진 형상물을 손상하지 않게 하기 위해 사용될 수 있다. In some embodiments, the removal operations described herein enhance the uniformity of the grain height while reducing the roughness of the material of partially-filled may be used at the same time so that it does not damage the material of the previously filled. 도 9는 서로 다른 사이즈의 형상물이 채워지는 다른 실시예에 따른 동작을 나타내는 공정 흐름도이다. Figure 9 is a process flow diagram showing an operation according to another embodiment is a material of a different size from each other is filled. 서로 다른 치수의 제 1 및 제 2 형상물을 가지는 패턴화된 제 1 웨이퍼가 제공된다(블록 901). Are each the patterned first wafer with a first and a second material of different dimensions are provided (block 901). 하나 이상의 증착 동작이 수행되어 제 1 (보통 더 작음) 형상물을 완전히 채우고 제 2 (보통 더 큼) 형상물을 부분적으로 채운다(블록 903). One or more of the deposition operation is carried out first (usually smaller) completely fill the material of the fill material of the second (usually more than) a part (block 903). 다양한 실시예에 따르면, 하나 이상의 증착 동작이 중간에 삽입된 식각 동작을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. According to various embodiments, one or more of the deposition operation may or may not include an etching operation inserted in the middle. 제 1 형상물이 채워진 후에, 하나 이상의 제거 동작이 수행되어 제 2 형상물(예를 들면, 도 7A 및 7B에 관하여 위에 설명한 바와 같음)에서 그레인 높이 균일성을 향상시키도록 수행된다(블록 905). After the material of claim 1 has been filled, the second material of one or more of the removal operation is performed is performed so as to improve the uniformity in grain height (for example, as same as described above with respect to Figures 7A and 7B) (Block 905). 증착-제거 사이클에서의 증착 동작은 필요한 만큼 수행된다. Deposition - deposition behavior of the removal cycle is performed as needed. 제 1 형상물이 채워진 채로 유지된다. The first type material is kept filled. 즉 제거 동작이 형상물을 다시 개방시키지 않는다. I.e., it does not remove the material of the opening operation again. 최종 증착 동작은 이후에 도 7B에 관하여 위에 설명한 바와 같이 수행되어 제 2 형상물을 채우는 동작을 완료한다(블록 907). The final deposition operation is carried out as described above with respect to Figure 7B after the completion of the operation to fill a second type material (block 907). 따라서, 이 방법은 더 작은 형상물들이 폐쇄된 후에 더 큰 형상물에서만 측벽의 텅스텐이 바람직하게 식각된다. Thus, the method is more tungsten material of the side wall only in large after the smaller type material are closed is preferably etched. 이는 이중 다마신 공정에서 더 유용하다. It is more useful in a dual damascene process.

실험 Experiment

WF6 CVD 공정의 통상적인 수소 제거를 이용하여 텅스텐 필름이 반도체 웨이퍼 상의 텅스텐 핵막에 증착된다. WF6 by using the conventional CVD process of hydrogen removal of the tungsten film is deposited on a tungsten seed layer on the semiconductor wafer. 389 옹스트롬, 937 옹스트롬, 1739 옹스트롬 및 1942 옹스트롬 (중심 두께)의 필름이 증착되었다. The 389 Angstroms, 937 Angstroms, the film of 1739 angstroms and 1942 angstroms (center thickness) were deposited. 반사율 및 저항이 모든 필름에 대해 측정되었다. The reflectance and the resistance were measured for all films.

텅스텐 필름은 도 1에 도시된 내용에 따른 증착-식각 공정을 사용하여 텅스텐 핵막에 증착된다. Is deposited on a tungsten seed layer using an etching process-tungsten film is deposited in accordance with the information shown in Fig. WF6 CVD 공정의 수소 제거는 필름을 증착하는 데 사용되었다. WF6 hydrogen removal of the CVD process was used to deposit a film. 증착 조건은 통상적으로 증착된 필름에 대한 조건과 동일하다. The deposition conditions are the same as the conditions for the conventional deposited film. 모든 필름에 대한 증착된 상태의 두께가 약 1940 옹스트롬( 1935 옹스트롬에서 1947 옹스트롬 범위)이었다. The thickness of the deposited state of all films was about 1940 angstroms (1947 angstroms from 1935 angstroms). 원거리 NF3 플라스마가 1 옹스트롬에서 1787 옹스트롬 범위의 식각량(etch amounts)으로 필름을 식각하는데 사용되었으며, 최종 두께는 151 옹스트롬 에서 1941 옹스트롬이다. Was used for the remote NF3 plasma etching a film from 1 angstrom to the etching amount of 1787 angstroms (etch amounts), the final thickness is 1941 angstroms 151 angstroms. NF3 부분 압력은 다음의 레벨, 즉 0.02 토르(Torr), 0.17 토르, 0.24 토르 또는 1 토르 중 하나로 설정되었다. NF3 partial pressure was set to the next level, that is 0.02 Torr (Torr), 0.17 Torr, 0.24 Torr, or 1 Torr to one of the. 반사율 및 저항이 식각 후에 모든 필름에 대해 측정되었다. The reflectance and the resistance were measured for all of the film after etching.

반사율(reflectivity)는 식각 후에 비교 두께를 가진 통상적으로 증착된 필름에 비해 약 10% 정도 개선된다. Reflectance (reflectivity) is improved by about 10% as compared to the film deposited by the comparison with a conventional thickness after etching. 반사율 측정의 결과가 도 3에 도시되며 이하에서 설명된다. The results of reflectance measurement is illustrated in Figure 3 is described below.

저항 측정의 결과가 도 4에 도시되며 이하에서 설명된다. The results of the resistance measurement is shown in Figure 4 is described below.

또한 거칠기가 통상적으로 증착된 필름에 비해 개선된다. It is also improved in comparison with the roughness is typically deposited as a film. 예를 들어, 증착된 1940 옹스트롬 필름의 AFM 거칠기가 9.7nm 였다. For example, the AFM roughness was 1940 Angstroms of the deposited film is 9.7nm. 1740 옹스트롬의 필름에 대해 약 20nm의 NF3 식각 후에, 거칠기가 2.5nm에서 9.2nm만큼 줄어들었다. After NF3 etching of approximately 20nm for a 1740 angstrom film, a roughness is reduced by at 2.5nm 9.2nm. 통상적으로 증착된 1720 옹스트롬 필름의 거칠기가 9nm이다. The roughness of a conventional 1720 angstrom film deposited is 9nm. 거칠기는 통상적으로 증착된 필름에 비해 약 20% 개선되었다. Roughness was improved by about 20% compared to the conventional deposited film.

다른 예에서, 약 800 옹스트롬(목표)의 텅스텐이 CVD 공정에 의해 0.25 마이크로미터(㎛) 트렌치 라인(6:1 AR)을 부분적으로 채우도록 증착되었다. In another example, the tungsten of about 800 angstroms (a target), 0.25 micrometers (㎛) trench lines (6: 1 AR) was deposited by a CVD process to fill in part. 다음의 공정 조건을 이용하여 형상물로부터 증착된 텅스텐을 식각하는데 원거리에 활성화된 플루오르 화학종(NF3 플로우(flow)로부터)가 사용되었다. It is (from the NF3 flow (flow)) and then the active fluoro species using the process conditions and distance to etch the deposited tungsten from the shaped material has been used.

공정(Process) Step (Process) 온도(C) Temperature (C) NF3 플로우(sccm) NF3 flow (sccm) 압력(Torr) Pressure (Torr) 식각 시간(secs) Etch time (secs) 제거된 두께의 근사값 Approximation of the removed thickness
1 One 250 250 750 750 8 8 15 15 100 100
2 2 250 250 750 750 8 8 30 30 200 200
3 3 300 300 1375 1375 6 6 7 7 200 200
4 4 300 300 1375 1375 6 6 15 15 450 450
5 5 350 350 2000 2000 8 8 4 4 250 250

증착된 막의 상부 부분의 약 10%에서 50% 이상이 식각 공정에서 제거되었다. In about 10% of the upper part of the deposited film it was 50% or more is removed from the etching process. 그레인 높이 불-균일성이 식각 공정 4의 전 후에 트렌치 라인(trenchline)에 대해 측정되었다. Grain high fire-after homogeneity of the entire etch process 4 was measured with respect to the trench line (trenchline). 그레인 높이 불-균일성은 13.5% 내지 6.3% 식각 동작으로 감소하였다. Grain high fire-uniformity was reduced by 13.5% to 6.3%, the etching operation. 재-증착 후에, 그레인 높이 불-균일성이 균일한 상태로 유지됨을 알 수 있다(제 1 재-증착 후에 7.2%, 제 2 재-증착 후에 5.7%). Re-evaporation after, grain height fire-uniformity can be seen maintained in a uniform state (first re-7.2% after deposition, the second material - 5.7% after the deposition). 추가적인 식각 동작이 수행되지 않았다. This additional etching operation was not performed. 즉, 재-증착 및 제 2 재-증착 사이의 식각 없이, 단 한 번의 식각 동작이 수행되었다. That is, the re-deposition and second re-deposition without etching between, only one was carried out a single etch operation.

장치 Device

도 10은 본 발명에 따른 텅스텐 증착 공정을 수행하는 데 적합한 공정 시스템을 나타내는 블록도이다. 10 is a block diagram showing a processing system suitable for performing a tungsten deposition process according to the invention. 시스템(1000)은 전송 모듈(1003)을 포함한다. The system 1000 includes a transmitting module (1003). 전송 모듈(1003)은, 다양한 반응기 모듈 사이에서 이동될 때, 처리될 기판의 오염 위험을 최소화하기 위해 깨끗하고 기압이 일정하게 유지되는 환경을 제공한다. Transmission module 1003, as it is transported between the various reactor module, which provides a clean, pressure is maintained constant in order to minimize the risk of contamination of the substrate to be treated environment. 전송 모듈(1003)에 장착되는 것은 본 발명의 실시예에 따른 PNL 증착 및 CVD를 수행할 수 있는 다중-스테이션 반응기(1009)이다. It is mounted to a transmission module 1003 that can perform multiple PNL deposition, and CVD according to the embodiment of the present invention is a reactor station 1009. 챔버(1009)는 이러한 동작을 연속하여 수행할 수 있는 다중 스테이션(1011, 1013, 1015 및 1017)을 포함할 수 있다. Chamber 1009 may include a multi-station (1011, 1013, 1015 and 1017) that can be performed in succession to this operation. 예를 들어, 챔버(1009)는 스테이션(1011)이 PNL 증착을 수행하도록, 스테이션(1013)은 핵막 처리를 수행하도록 그리고 스테이션(1013, 1015)이 CVD 및 식각 동작을 수행다도록 구성될 수 있다. For example, the chamber 1009 may be configured to the station 1011 is, station 1013 and station (1013, 1015) to perform a seed layer processes to perform PNL deposition is carried out a CVD and etching operation . 선택적으로 식각 동작에서, 증착 및 식각 동작이 별개의 도구로 수행될 수 있다. Alternatively there is in the etching operation, the deposition and etching operations may be performed in a separate tool.

또한 전송 모듈(1003)에 증착되는 것은 하나 이상의 단일 또는 다중-스테이션 모듈(1007)일 수 있다. It is also to be deposited on the transport module 1003, one or more single or multi-station may be a module (1007). 이는 플라스마 또는 화학적(비-플라스마) 사전-세정(pre-clean)을 수행할 수 있다. This plasma or chemical (non-plasma) can perform cleaning (pre-clean) prior. 모듈은 또한 예를 들면 후속 라이너 텅스텐 나이트라이드 처리(post liner tungsten nitride treatment)와 같은 다양한 다른 처리를 위해 사용될 수 있다. Modules may also for example be used for a variety of other processes, such as tungsten nitride liner subsequent processing (post liner tungsten nitride treatment). 시스템(1000)은 또한 하나 이상의(이 경우에는 두 개) 웨이퍼 소스 모듈(1001)을 포함하며, 여기에 웨이퍼가 프로세싱 전 및 후에 저장된다. System 1000 also includes one or more (in this case two) wafer source module 1001, and this wafer is stored before and after processing on. 대기 전송 챔버(1019) 내의 대기 로봇(도시되지 않음)이 소스 모듈(1001)로부터 로드락(1021, loadlock)으로 웨이퍼를 먼저 이동시킨다. Waiting waiting to be sent (not shown) in the chamber robot 1019 to move the wafer into the load lock (1021, loadlock) from the source module 1001 first. 전송 모듈(1003)의 웨이퍼 전송 장치(일반적으로 로봇 암 유닛)가 로드락(1021)으로부터 전송 모듈(1003)에 장착된 모듈로 이동한다. Transfer of the wafer transfer unit module 1003 (typically a robot arm unit) is moved to a module embedded in the transmission module 1003 from the loadlock 1021.

도 11은 식각 동작에서 사용될 수 있는 챔버 또는 스테이션을 나타내는 도면이다. 11 is a view showing a chamber or station that can be used in the etching operation. 본 발명의 방법은 식각제(에, 플루오르-기반 식각제)를 반응기 또는 챔버(1100)로 삽입하는 단계를 포함하며, 반응기 또는 챔버는 텅스텐이 증착되는 웨이퍼를 지지하는 받침대(1108)를 가진다. The method of the present invention (to, fluorine-claim-based etching) Etching claim comprising the step of inserting into the reactor or chamber 1100, a reactor or chamber has a base 1108 that supports the wafer on which tungsten is deposited. 원자 플루오르가 원거리 플라스마 발생기(1130)에서 발생된다. The atomic fluorine is generated in the remote plasma generator 1130. 동작시, 플루오르-함유 가스(예, NF3)가 밸브(1132)를 거쳐 원거리 플라스마 발생기(1130)로 삽입된다. , Fluorine operation-containing gas (e.g., NF3) is inserted through the valve 1132 to a remote plasma generator 1130. 원자 플루오르가 그 내부에서 발생된다. The atomic fluorine is generated in the interior. 밸브(1134)는 샤워 헤드(1102)를 거쳐 챔버로 원자 화학종(atomic species)이 들어가도록 개방된다. Valve 1134 is opened so that the atomic species (atomic species) to enter the chamber through the showerhead 1102. 도 11은 원거리 플라스마 발생기의 일 예만을 나타내며, 다른 장치 및 구성이 사용될 수 있다. Figure 11 shows only one example of a remote plasma generator can be used, other devices and configurations. 원자 화학종이 챔버로 들어가서 위에 설명한 바와 같이 웨이퍼에 증착된 텅스텐 필름(도시되지 않음)을 식각한다. And etching the tungsten film (not shown) deposited on the wafer, as described above enters the chamber atom species. (본 발명이 속하는 분야의 기술자라면 샤워 헤드에서 나와 반응기로 들어가는 플라스마 또는 가스 형태로 존재할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 샤워 헤드로부터 증착 챔버로 들어가는 화학종은 NF 3 및 NFx와 원자 플루오르를 포함할 수 있다.) 압력을 적절히 조절하여, 샤워 헤드가 바람직한 원자 및/또는 분자 플루오르 식각제의 조정가능한 소스로 작용한다. (If the descriptor of the art to which this invention belongs out of the shower head will be appreciated that be present in a plasma or gaseous form into the reactor, for example, species from entering from the showerhead into the deposition chamber is NF 3, and the NFx and atomic fluorine It can be included.) to appropriately adjust the pressure, and the preferred atomic and / or molecular fluorine acts as an etch the adjustable source of the showerhead. 식각 공정에 앞서, 증착 전구물질이 샤워 헤드로 들어가 웨이퍼 상에 텅스텐 필름을 증착할 수 있다는 것에 주의한다. Prior to the etch process, the deposition precursor into the shower head will be noted that to deposit a tungsten film on the wafer.

센서(1126)는 반응기 조건에 대한 정보를 제공하는 사용될 수 있는 가스 센서, 압력 센서 등을 나타낸다. Sensor 1126 indicates a gas sensor that can be used to provide information on the reactor conditions, the pressure sensor or the like. 세정 중에 모니터링 될 수 있는 챔버 센서의 예로는 매체 흐름 컨트롤러, 압력 센서(예, 나노미터), 받침대에 위치한 열전지(thermocouple)와 같은 압력 센서, 챔버 내의 가스의 존재를 모니터하는 적외선 검출기를 포함한다. Examples of chamber sensors that may be monitored during the cleaning comprises an infrared detector for monitoring the presence of the gas in the pressure sensor, the chamber, such as a thermocouple (thermocouple) located in the medium flow controller, a pressure sensor (e.g., nanometers), rest.

텅스텐이 챔버로부터 제거되기 때문에, 텅스텐 헥사플루오라이드(tunsten hexafluoride)가 생성된다. Since the tungsten is removed from the chamber, a tungsten hexafluoride (tunsten hexafluoride) is generated. 텅스텐 헥사플루오라이드는 센서(1126)에 의해 감지될 수 있으며, 식각의 진행을 나타낸다. Tungsten hexafluoride may be sensed by the sensor 1126, it shows the progress of the etching. 텅스텐 헥사플루오라이드는 반응기로부터 출구(outlet, 도시되지 않음)를 거쳐 제거되어, 세정이 완료되면, 센서가 텅스텐 헥사플루오라이드가 없다는 것을 감지할 것이다. Tungsten hexafluoride is removed via the outlet (outlet, not shown) from the reactor, when the cleaning is complete, will the sensor detects that there is no tungsten fluoride-hexafluoro. 센서(1126)는 챔버 압력 기록(readings)을 제공하도록 압력 센서를 포함할 수도 있다. Sensor 1126 may include a pressure sensor to provide a chamber pressure record (readings).

분자 플루오르는 위에 설명한 바와 같이 원자 플루오르를 발생하도록 원거리 플라스마 발생기를 사용하는 것 및 원자 플루오르가 분자 플루오르로 결합하도록 압력을 조절하는 것 이외의 방법으로 챔버에 공급될 수 있다. Molecular fluorine has a fluorine atom and described as being used by a remote plasma generator to generate a fluorine atom described above may be supplied to the chamber by way other than to regulate the pressure to couple the molecular fluorine. 예를 들어, 플루오르 가스가 플루오르 가스 공급원으로부터 챔버로 공급될 수 있다. For example, a fluorine gas can be supplied to the chamber from a fluorine gas source. 그러나, 위에 설명한 바와 같이 원자 및 분자 플루오르를 모두 사용하는 실시예에서, 원거리 플라스마 발생기의 사용은 스테이지(stage) 간의 전환을 위한 간단한 방법을 제공한다. However, as described above, in the embodiment to use all of the atomic and molecular fluorine, the use of remote plasma generator provides a simple method for switching between stages (stage). 나아가, 원거리 플라스마 발생기는 NF3의 사용을 가능하게 하며, 이는 시스템의 주입 가스로서, 분자 플루오르보다 취급하기가 더 쉽다. Further, the distance the plasma generator, and allows the use of NF3, which as an injection gas in the system, it is easier to handle than the molecular fluorine. 소정의 실시예는 원자 플루오르의 발생을 위해 직접 (동시에) 플라스마를 사용할 수 있다. Some embodiments may be a direct plasma (at the same time) to be used for the generation of fluorine atom.

소정의 실시예에서, 시스템 컨트롤러(1124)가 증착 및 제거 동작 중에 공정 조건을 제어하기 위해 이용된다. In some embodiments, the system controller 1124 is used to control the process conditions during the deposition and removal operations. 컨트롤러는 일반적으로 하나 이상의 메모리 장치와 하나 이상의 프로세서를 포함한다. The controller typically includes one or more memory devices and one or more processors. 프로세서는 CPU 또는 컴퓨터, 아날로그 및/또는 디지털 입/출력 연결 장치, 스테퍼 모터 컨트롤러 보드 등을 포함할 수 있다. The processor may include a CPU or computer, analog and / or digital input / output connection devices, a stepper motor controller boards.

컨트롤러는 증착 장비의 모든 동작을 제어할 수 있다. The controller may control all of the operations of the deposition apparatus. 시스템 컨트롤러는 타이밍, 가스 혼합, 챔버 압력, 챔버 온도, 웨이퍼 온도, RF 파워 레벨, 웨이퍼 척 또는 받침대 위치, 및 그외의 특정 공정의 파라미터를 제어하기 위한 명령 세트를 포함하는 시스템 제어 소프트웨어를 실행한다. The system controller executes system control software, which includes sets of instructions for controlling the parameters of a particular process of the timing, the gas mixture, the chamber pressure, chamber temperature, wafer temperature, RF power levels, wafer chuck or pedestal position, and so on. 컨트롤러와 관련된 메모리 장치에 저장된 다른 컴퓨터 프로그램이 일부 실시예에서 사용될 수 있다. Other computer programs stored on a memory device associated with the controller may be used in some embodiments.

일반적으로, 컨트롤러와 연결된 사용자 인터페이스가 존재할 것이다. In general, there will be a user interface associated with the controller. 사용자 인터페이스는 디스플레이 스크린, 장치 및/또는 공정 조건의 그래픽 소프트웨어 디스플레이, 및 포인팅 장치, 키보드, 터치 스크린, 마이크로 폰 등과 같은 사용자 입력 장치를 포함한다. The user interface comprises a user input device such as a display screen, a device and / or a graphical display software of the processing conditions, and a pointing device, keyboard, touch screen, microphone.

공정 시퀀스에서 증착 및 제거 공정을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드가 통상적인 컴퓨터 판독가능한 프로그램 언어로 기록될 수 있다. A computer program code for controlling the deposition and removal processes in process sequence can be written in conventional computer readable programming language. 예를 들어, 프로그램 언어는 어셈블리 언어, C, C++, 파스칼, 포트란 등을 포함한다. For example, the programming language includes assembly language, C, C ++, Pascal, Fortran or the like. 컴파일된 객체 코드 또는 스크립트가 프로세서에 의해 수행되어 프로그램에서 식별된 태스크를 수행한다. The object code or compiled scripts are executed by a processor to perform the tasks identified in the program.

컨트롤러 파라미터는 예를 들어 공정 가스 조성물 및 유량(flow rate), 온도, 압력, RF 파워 레벨과 저주파 RF 주파수와 같은 원거리 플라스마 조건, 식각제 유량 또는 부분 압력, 냉각 가스 압력 및 챔버 벽 온도와 같은 공정 조건에 관계된다. Controller parameters, for example, process gas composition and flow rate (flow rate), temperature, process, such as pressure, RF power level and the Far plasma conditions, such as low frequency RF frequency, etchant flow rate, or partial pressure, cooling gas pressure, and chamber wall temperature It is related to the condition. 이러한 파라미터는 레서피의 형식으로 사용자에게 제공되고, 사용자 인터페이스를 이용하여 입력될 수 있다. These parameters are provided to the user in the form of a recipe and may be entered using the user interface.

공정을 모니터링하는 신호가 시스템 컨트롤러의 아날로그 및/또는 디지털 입력 연결 장치에 의해 제공될 수 있다. A signal for monitoring process can be provided by analog and / or digital input devices connected to the system controller. 프로세서를 제어하기 위한 신호가 증착 설비의 아날로그 및 디지털 출력 연결장치에서 출력된다. The signals for controlling the processor and output from the analog and digital output devices connected to the deposition equipment.

시스템 소스트웨어는 많은 다른 방식으로 디자인 또는 구성될 수 있다. System software also can be designed or configured in many different ways. 예를 들어, 다양한 챔버 구성요소 서브루틴 또는 제어 객체가, 본 발명의 증착 공정을 수행하는데 필요한 챔버 컴포넌트의 동작을 제어하도록 기록될 수 있다. For example, various chamber component subroutines or control objects, may be recorded to control the operation of the chamber components necessary to carry out the deposition process of the present invention. 이러한 목적을 위한 프로그램 또는 프로그램의 섹션의 예는 기판 배치 코드, 공정 가스 제어 코드, 압력 제어 코드, 히터 제어 코드 및 플라스마 제어 코드를 포함한다. For the section of the program or the program for this purpose it comprises a substrate arranged code, the process gas control code, pressure control code, the control code and the plasma heater control code.

기판 배치 프로그램은, 기판을 받침대 또는 척에 장착하고 기판 및 가스 입구 및/또는 타겟과 같은 챔버의 다른 부분 사이의 공간 배치를 제어하기 위해 사용되는 챔버 구성요소를 제어하기 위한 프로그램 코드를 포함할 수 있다. A substrate placement program, may include a program code for mounting a substrate on a pedestal or chuck controls the substrate and the gas inlet and / or the chamber components that are used to control the spacing between the different parts of such a chamber with a target have. 공정 가스 제어 프로그램은 가스 조성 및 유량을 제어하고, 선택적으로 챔버 내의 압력을 안정화하기 위해 증착 전에 챔버로의 가스 흐름을 제어하기 위한 코드를 포함할 수 있다. Process gas control program may include code for controlling the gas flow to the chamber prior to deposition in order to stabilize the pressure in the chamber, optionally controlling the gas composition and flow rate, and. 압력 제어 프로그램은 예를 들면 챔버의 배출 시스템 내의 스로틀(throttle) 밸브를 조절함으로써 챔버 내의 압력을 제어하기 위한 코드를 포함할 수 있다. Pressure control program may include code for controlling the pressure in the chamber by controlling the throttle (throttle) valve in the exhaust system of the chamber, for example. 히터 제어 프로그램은 기판을 가열하는데 사용되는 가열 유닛으로의 전류를 제어하기 위한 코드를 포함할 수 있다. Heater control program may include code for controlling the current to a heating unit that is used to heat the substrate. 선택적으로, 히터 제어 프로그램은 웨이퍼 척으로 헬륨과 같은 열 운송 가스의 전달을 제어할 수 있다. Alternatively, the heater control program can control the transmission of the heat transport gas, such as helium to the wafer chuck. 식각제 제어 프로그램은 식각제 유량 및 부분 압력, 운반 가스 유량 및 부분 압력, 식각 시간 등을 제어하기 위한 코드를 포함할 수 있다. Etching the control program may include code for controlling the etchant flow rate and partial pressure, carrier gas flow rates and partial pressures, the etching time or the like.

증착 중에 모니터링 될 수 있는 챔버 센서의 예는 매체 흐름 컨트롤러, 압력계(manometer)와 같은 압력 센서, 그리고 받침대 또는 척에 위치한 열전지(thermocouples)을 포함한다. Examples of sensors that can be monitored during the deposition chamber includes a thermocouple (thermocouples), located on the pressure sensor, and a pedestal or chuck, such as a media flow controller, a pressure gauge (manometer). 적절히 프로그램된 피드백 및 제어 알고리즘이 이러한 센서로부터의 데이터를 이용하여 바람직한 공정 조건을 유지하는데 사용될 수 있다. The appropriate program and the feedback control algorithm may be used with the data from these sensors maintain the desired process conditions. 텅스텐 헥사플루오라이드 또는 그 외의 식각 부산물이 제거된 텅스텐 량을 표시하기 위해 감지(검출)될 수 있다. Can be detected (detection) to display the tungsten hexafluoride or a non-etch by-product is removed, the amount of tungsten.

앞의 설명은 단일한 또는 다중-챔버 반도 공정 도구에서 본 발명의 실시예를 구현하는 것을 기술한다. The foregoing description is a single or multi-technology to implement the embodiment of the present invention in semiconductive chamber process tool.

애플리케이션(응용예) Application (application example)

본 발명은 많은 다른 애플리케이션을 위한 얇은, 저 저항 텅스텐 막을 증착하는 데 사용될 수 있다. The present invention can be used to deposit thin, low-resistance film of tungsten for many other applications. 하나의 애플리케이션은 메모리 칩과 마이크로프로세서와 같은 집적 회로 내의 배선(interconnection)을 위한 것이다. One application is for the wiring (interconnection) in the integrated circuit, such as memory chips and microprocessors. 배선은 단일한 금속화 막상에서 볼 수 있는 전류 라인이며, 일반적으로 길고 가늘며 납작한 구조물이다. Wire is seen in a single metallization film current line, it is generally long and thin and flat structure. 이러한 배선은 텅스텐 막의 블랭킷 증착에 의해 형성될 수 있다(위에 설명한 바와 같은 공정을 이용). This wiring can be formed by a tungsten film is blanket deposited (using the process as described above). 이어서 전류 운반 텅스텐 라인의 위치를 정의하는 패턴닝 동작 및 텅스텐 라인 외부의 영역으로부터 텅스텐을 제거가 이루어진다. It was then made to remove the tungsten from the patterned areas of the operation and the tungsten-line which defines the position of the current-carrying line tungsten.

배선 애플리케이션의 기본적인 예는 메모리 칩 내의 비트 라인이다. Basic example of wiring applications is the bit line in a memory chip. 물론, 본 발명이 배선 애플리케이션에 제한되는 것은 아니며 전자 장치에서 공통적으로 발견되는 비아, 콘택트 및 다른 텅스텐 구조물로 확장된다. Of course, the invention is not limited to wiring application extends to vias, contacts and other tungsten structures commonly found in electronic devices.

증착 공정이 비트 라인 애플리케이션을 위해 사용되는 소정의 실시예에서, 텅스텐 필름의 최종 두께가 500 옹스트롬 내지 2000 옹스트롬 사이이며, 증착된 그대로의 필름 두께는 500 옹스트롬 내지 2500 옹스트롬 사이이다. In some embodiments the deposition process to be used for bit line applications, and between the final thickness of the tungsten film of 500 angstroms to 2000 angstroms, the film thickness of the deposited AS is between 500 angstroms to 2500 angstroms. 공정은 또한 필요한 경우에 훨씬 더 두꺼운 필름을 증착하는 데 사용될 수 있다. The process can also be used to deposit a much thicker films, if necessary. 위에 설명한 바와 같이, 공정이 저저항의 얇은 필름(박막)(예, 100 옹스트롬 내지 1000 옹스트롬의 필름)을 증착하는 데 사용될 수도 있다. As described above, this process may be used to deposit a thin film (thin film) (for example, 100 Angstroms to 1000 Angstroms of film) having a low resistance. 일반적으로, 본 발명은 얇은, 저저항 텅스텐 막이 필요한 어떤 환경에도 응용된다. In general, the present invention thin, it is applicable to any environment for low-resistance film is tungsten.

그 외의 실시예 Other Embodiments

본 발명이 몇몇 실시예의 면에서 설명되었으나, 본 발명의 범위 내에 포함되는 변경, 수정, 교환 및 대체 등가물이 존재한다. While the invention has been described in a surface- some embodiments, changes, modification, replacement and substitution equivalents be included within the scope of this invention. 또한 본 발명의 방법 및 장치를 구현하는 다양한 방식이 존재함을 주의해야 한다. It should also be noted that there are a variety of ways of implementing the methods and apparatuses of the present invention. 예를 들어, 위에 설명은 처음 CVD 증착을 기술하였으나, 증착-식각 방법은 다른 유형의 텅스텐 증착을 이용할 수도 있다. For example, the above explanation, but the first CVD deposition techniques, the deposition-etch method may take advantage of a tungsten deposition of different types. 따라서 다음에 첨부된 청구항은 본 발명의 범위 내에 포함되는 이러한 변경, 수정, 교환 및 대체 등가물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. Therefore, the appended claims the following are to be construed to include such variations, modifications, replacements and substitute equivalents, which fall within the scope of the invention.

Claims (17)

  1. 기판상에 Td의 두께를 가진 텅스텐 막을 증착하는 방법에 있어서, 상기 텅스텐 막 증착 방법은: A method for depositing a tungsten film having a thickness Td of the substrate, the tungsten film deposition method comprising:
    텅스텐-함유 전구 물질 및 환원제 사이의 화학적 기상 증착 반응을 통해 상기 기판에 두께 T1을 갖는 텅스텐 막을 직접 증착하는 단계; Tungsten-containing precursor and a step of using a chemical vapor deposition reaction between the reducing agent directly depositing tungsten film having the thickness T1 on the substrate; 그리고 And
    Td의 두께를 가지는 텅스텐 벌크 막을 형성하도록 상기 증착된 텅스텐 막의 상부 부분을 제거하며, 이때 상기 Td는 T1보다 두께가 얇고, 상부 이외의 부분은 제거되지 않으며, 상기 상부 부분은 증착된 텅스텐 막의 두께 T1의 5% 내지 25%인 단계를 포함함을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. Remove the deposited tungsten film, the upper part so as to form a tungsten bulk film having a Td thickness, and wherein the Td is the thickness thinner than T1, the portion other than the above are not removed, the upper portion of the deposited tungsten film thickness T1 a tungsten film deposition method which is characterized in that it comprises a step of 5% to 25%.
  2. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 상부 부분이 상기 증착된 텅스텐 막의 두께 T1의 5% 내지 15%임을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. A tungsten film deposition method characterized in that the said upper portion of 5% to 15% of the deposited tungsten film thickness T1.
  3. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 상부 부분이 상기 증착된 텅스텐 막의 두께 T1의 10%임을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. A tungsten film deposition method characterized in that the said upper portion of 10% of the deposited tungsten film thickness T1.
  4. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 상부 부분을 제거하는 것이 상기 증착된 텅스텐 막을 원자 풀루오르에 노출시킴을 포함함을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. A tungsten film deposition method for depositing a film of the tungsten to remove the upper part, characterized in that it comprises exposing the atom pullulans climb.
  5. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 기판을 수용하는 챔버의 업스트림에 있는 원거리 플라스마 발생기로 플루오르-함유 화합물을 삽입하는 단계, 상기 원거리 플라스마 발생기 내에서 원자 플루오르를 발생시키는 단계, 그리고 상기 증착된 텅스텐 막의 상부 부분을 제거하기 위해 상기 원거리 플라스마 발생기로부터 상기 챔버로 원자 플루오르를 흘려보는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 텅스텐 증착 방법. Fluorine by far the plasma generator in the upstream of the chamber accommodating the substrate, and wherein generating the inserting-containing compounds, the atomic fluorine in the remote plasma generator and the remote in order to remove the deposited tungsten layer top portion tungsten deposition method further comprising the step looking flowing a fluorine atom into the chamber from the plasma generator.
  6. 제 5 항에 있어서, 6. The method of claim 5,
    상기 원거리 플라스마 발생기로 삽입된 상기 플루오르-함유 화합물의 부분 압력이 0.7 토르 이상인 것을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. A tungsten film deposition method, characterized in that the partial pressure of the compound containing not less than 0.7 Torr, wherein the fluorine is inserted into the remote plasma generator.
  7. 제 5 항에 있어서, 6. The method of claim 5,
    상기 원거리 플라스마 발생기로 삽입된 상기 플루오르-함유 화합물의 부분 압력이 1 토르 이상인 것을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. A tungsten film deposition method, characterized in that the partial pressure of the compound containing less than 1 Torr, wherein the fluorine is inserted into the remote plasma generator.
  8. 제 5 항에 있어서, 6. The method of claim 5,
    상기 플루오르-함유 화합물이 NF3임을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. A tungsten film deposition method characterized in that the NF3-containing compound - the fluoride.
  9. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 Td가 500 Å 와 2000 Å사이 임을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. A tungsten film deposition method characterized in that between the Td is 500 Å and 2000 Å.
  10. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 Td의 두께를 가진 텅스텐 벌크 막의 반사율이 가공되지 않은 실리콘 웨이퍼의 반사율보다 15% 큰 것을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. A tungsten film deposition method, characterized in that the tungsten bulk layer with a thickness of the reflection factor Td 15% greater than the reflectivity of a silicon wafer that are not processed.
  11. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 Td의 두께를 가진 텅스텐 벌크 막의 저항률이 식각 공정 이전의 화학적 증기 증착에 의해 증착된 두께 Td의 필름 저항률보다 작음을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. A tungsten film deposition method which comprises the tungsten film bulk resistivity having a thickness of Td is less than the resistivity of the film thickness Td deposited by chemical vapor deposition of a previous etching process.
  12. 제 11 항에 있어서, 12. The method of claim 11,
    상기 Td의 두께를 가진 텅스텐 벌크 막의 반사율이 식각 공정 이전의 화학적 증기 증착에 의해 증착된 두께 Td의 필름 반사율보다 큼을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. A tungsten film deposition method according to claim tungsten bulk reflectivity film having a thickness Td of the film is greater than the reflectance of the thickness Td deposited by chemical vapor deposition of a previous etching process.
  13. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 상부 부분을 제거한 뒤, 하나 이상의 형상물(features)을 만들기 위해 상기 Td의 두께를 가진 텅스텐 벌크 막을 패턴닝(patterning)함을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. After removing the upper part, a tungsten film deposition method which is characterized in that the bulk tungsten film is patterned (patterning) with a thickness of the Td to make at least one type material (features).
  14. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 기판의 표면이 편평함을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. A tungsten film deposition method wherein the surface of the substrate, characterized by flatness.
  15. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 기판의 표면이 패턴닝됨을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. A tungsten film deposition method characterized in that the surface of the patterned substrate.
  16. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 증착된 텅스텐 벌크 막의 저항률이 15 마이크로-오옴-cm 이하임을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. A tungsten film deposition method as claimed ohm -cm or less, wherein the resistivity of the deposited tungsten bulk layer is 15 microseconds.
  17. 제 1항에 있어서, 상기 Td의 두께를 가진 텅스텐 벌크 막의 거칠기가 식각 공정 이전의 화학적 증기 증착에 의해 증착된 두께 Td의 필름의 거칠기보다 작음을 특징으로 하는 텅스텐 막 증착 방법. The method of claim 1, wherein the tungsten film deposition process is tungsten bulk layer with the thickness of the roughness Td, characterized by less than the roughness of the film of the deposited thickness Td by chemical vapor deposition of a previous etching process.
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